#Lichtfarbe beeinflusst die innere Uhr weniger als vermutet

Licht am Abend gilt als schlecht für den Schlaf. Doch spielt es dabei eine Rolle, welche Farbe das Licht hat? In einer Studie haben Forschende nun verglichen, wie sich verschiedene Lichtfarben auf unsere Müdigkeit und unseren Schlafrhythmus auswirken. Im Gegensatz zu den Ergebnissen früherer Untersuchungen machte blaues Licht dabei nicht wacher als gelbes Licht – zumindest, wenn die Intensität des Lichts so angepasst wurde, dass die relevanten Zellen auf der Netzhaut ähnlich stark aktiviert wurden.

Wenn es abends dunkel wird, schüttet die Zirbeldrüse in unserem Gehirn das Schlafhormon Melatonin aus. Licht unterdrückt jedoch diesen Prozess, indem es die sogenannten Ganglienzellen in unserer Netzhaut aktiviert. Diese senden daraufhin Signale ans Gehirn, die uns auf „Tag“ einstellen. Besonders stark reagieren sie auf kurzwelliges Licht mit einer Wellenlänge von etwa 490 Nanometern. Diese Wellenlänge nehmen wir mit Hilfe unserer auf Farben spezialisierten Sehzellen, den Zapfen, als blau wahr. Ob allerdings die von uns wahrgenommene Farbe eine Rolle für die Müdigkeit spielt, war bislang unklar.

Helligkeit angepasst

Ein Team um Christine Blume von der Universität Basel ist dieser Frage nun nachgegangen. „Die lichtempfindlichen Ganglienzellen werden nicht nur selbst durch Licht aktiviert, sondern erhalten zusätzlich auch Informationen von den Zapfen“, erklärt sie. „Daher kann man sich fragen, ob die Zapfen und damit die Farbe ebenfalls eine Rolle für die innere Uhr spielen.“ Für die Studie setzte das Team 16 Testpersonen am späten Abend eine Stunde lang blauem, gelbem oder als Kontrollbedingung weißem Licht aus.

Um die Aktivierung der Ganglienzellen konstant zu halten und nur den Einfluss der Lichtfarbe zu messen, passten die Forschenden die Intensität des Lichts an. Das blaue Licht präsentierten sie gedimmt, das gelbe dagegen in kräftiger Helligkeit. „Diese Methode der Lichtstimulation ermöglicht uns eine saubere experimentelle Trennung der Lichteigenschaften, die möglicherweise eine Rolle dabei spielen, wie Licht auf den Menschen wirkt“, erklärt Co-Autor Manuel Spitschan von der TU München.

Intensität wichtiger als Farbe

Jede Testperson absolvierte die Studie an unterschiedlichen Tagen unter jeder der Lichtbedingungen. Vor, während und nach der Lichtexposition füllten die Teilnehmenden jeweils Fragebögen zu ihrer Müdigkeit aus und absolvierten Tests zur Reaktionsfähigkeit. Zudem maßen die Forschenden anhand von Speichelproben die Melatoninkonzentration, erfassten die Hirnströme per Elektroenzephalogramm (EEG) und überwachten im Schlaflabor, wie lange die Personen nach der Intervention zum Einschlafen brauchten und wie tief sie schliefen.

Das Ergebnis: „Wir fanden keine Belege dafür, dass die Variation der Lichtfarbe entlang einer Blau-Gelb-Dimension eine relevante Rolle für die menschliche innere Uhr oder den Schlaf spielt“, sagt Blume. Ein ähnlicher Versuch mit Mäusen dagegen hatte ergeben, dass das kräftige gelbe Licht die innere Uhr stärker beeinflusst als das gedimmte bläuliche Licht. Das konnte die aktuelle Studie nicht bestätigen. „Unsere Resultate stützen vielmehr die Ergebnisse vieler anderer Studien, dass die lichtempfindlichen Ganglienzellen die größte Bedeutung für die innere Uhr des Menschen haben“, so Blume.

Implikationen für die Praxis

Aufgrund der geringen Probandenzahl ist die Aussagekraft der Studie begrenzt. Dennoch liefert sie Hinweise, die dabei helfen können, Lichtkonzepte in Innenräumen oder auch bei elektrischen Geräten wie Smartphones, Tablets und Co. möglichst schlaffreundlich zu gestalten. „Unsere Erkenntnisse legen nahe, dass man in der Lichtplanung und -gestaltung wahrscheinlich maßgeblich die Wirkung von Licht auf die lichtempfindlichen Ganglienzellen beachten sollte. Die Zapfen und somit die Farbe spielen eine stark untergeordnete Rolle“, sagt Spitschan.

Viele Smartphones haben bereits heute einen Nachtmodus, bei dem der Anteil kurzwelligen Lichts reduziert wird. Dabei verschieben sich die Farben auf dem Display ins gelbliche. „Unsere Studie deutet darauf hin, dass etwaige Effekte des Nachtmodus darauf beruhen, dass die Aktivierung der Ganglienzellen verringert wird“, schreibt das Team. Demnach sollte es ebenso wirksam sein, wenn der Anteil kurzwelligen Lichts reduziert wird, ohne dass eine wahrnehmbare Farbverschiebung entsteht. „Technologisch wäre das bereits möglich, auch wenn es in kommerziellen Handydisplays bisher nicht umgesetzt wird“, sagt Blume.

Quelle: Christine Blume (Universität Basel) et al., Nature Human Behaviour, doi: 10.1038/s41562-023-01791-7

© wissenschaft.de – Elena Bernard