Cerebro y luz de otoño

🍁 Neurodomingo 2021.38

En vida, Georges de La Tour (1593-1652), fue un pintor muy famoso que trató los temas propios del Barroco –religiosos, escenas de género o de devoción– con un estilo muy personal y fácilmente reconocible.

Pintor tenebrista –como Caravaggio o Ribera–, el tratamiento que hace de la luz permite distinguir dos etapas en su obra: en la primera los cuadros son «diurnos» y el foco de la luz, impreciso; en la segunda se vuelven «nocturnos», iluminados por una vela, una bujía o una antorcha. La composición de sus cuadros es casi geométrica y su paleta prácticamente monocroma con predominio del blanco y el morado en las escenas diurnas y del rojo y el negro en las nocturnas.

Tras su muerte, La Tour cayó en el olvido, y no fue hasta el siglo XX en que su obra fue redescubierta… ¿Cuántos genios habrán acabado así?

En esta, La Magdalena penitente de la lamparilla (o Madeleine Terff) mira absorta la vela en un ambiente oscuro, pero acogedor, que invita a la reflexión y que a mí me sugiere la llegada del otoño, mi estación favorita.

—luz y cerebro—

El otoño es la estación más dulce, las flores que perdemos las ganamos en frutos.

Samuel Butler

El cerebro, encerrado en la caja oscura del cráneo, necesita los órganos de los sentidos para poder llevar a cabo su principal cometido: adaptarse a los cambios del entorno. 

Uno de los cambios que resultan más notorios es el de la duración de las horas de luz del día según la estación del año. Todos sabemos que el día alarga en primavera y va acortando en otoño y, por experiencia, intuimos que estas variaciones repercuten en nuestra actividad cerebral. 

Así es, resulta que la luz no sólo es esencial para la visión, sino que también sincroniza nuestro reloj interno con la alternancia entre el día y la noche, regula el sueño, modula las funciones involuntarias del cuerpo –la frecuencia cardíaca, la digestión, la frecuencia respiratoria, la salivación, la sudoración, la dilatación de las pupilas, la micción, etc.– y, además, influye en los procesos cognitivos como la atención, la motivación y el rendimiento.

Los receptores de la luz

La retina, en la parte posterior del ojo, es una capa de células especializada en recibir la luz. Cuentan para ello con unos receptores de luz –fotorreceptores–, proteínas que responden a los estímulos del brillo, la forma y los colores de los objetos y los transforman en impulsos eléctricos que envían a la corteza visual del cerebro que los analiza y convierte en la información relevante que nos permite «ver» el mundo.

La retina del ojo humano tiene tres tipos de fotorreceptores, llamados opsinas:

  1. la rodopsina, que está en las células en forma de bastón, llamadas bastones, y permite la visión nocturna
  2. la fotopsina en los conos, las células que perciben el color (expliqué cómo en esta otra entrada)
  3. la melanopsina, en las neuronas de la retina, participa en la respuesta de la pupila a la luz y en la regulación del ritmo circadiano.

Melanopsina: la detectora de la luz

Estas neuronas que contienen melanopsina suponen sólo el 0.2% de todas las células de la retina, pero constituyen la vía directa que lleva la información de la luz desde la retina a los centros visuales del cerebro que no forman imágenes: el núcleo olivar pretectal (OPN) y el núcleo supraquiasmático del hipotálamo (SCN).

Cuanto más se estudia la melanopsina, más evidente se hace la importancia de la melanopsina en la respuesta a la luz porque participa en funciones esenciales para nuestro correcto funcionamiento. Veamos algunas.

La luz, el sueño y los ritmos circadianos

La cantidad de luz ayuda al cerebro a saber cuándo activarse porque es de día y cuándo reposar porque es de noche, es decir, la luz es la señal principal para sincronizar la actividad cerebral al ciclo día / noche.

La luz informa al núcleo supraquiasmático del hipotálamo –nuestro reloj interno– de que es de día, activa el sistema reticular activador ascendente (SRAS), una estructura que se encuentra en el tronco del encéfalo y regula el estado de vigilia y de conciencia, e inhibe la secreción de melatonina, la hormona natural que induce la somnolencia.

La exposición a la luz solar facilita el mantenimiento del ritmo circadiano y la liberación de sustancias que fomentan la relajación, mientras que pasar mucho tiempo en interiores, bajo luz artificial, envía un mensaje confuso a nuestro reloj interno que se activa cuando no corresponde.

Todos estamos expuestas a la luz artificial, lo que nos permite alargar el día solar, pero aumenta nuestro estado de alerta antes de acostarnos, retrasa el tiempo de melatonina y el inicio del sueño, todo ello nos impide estar frescos y en forma a la mañana siguiente.

ciclo sueño vigilia
El cerebro responde de la misma manera a la luz natural y a la artificial.

Sabemos que la luz artificial puede retrasar hasta en tres horas el inicio del sueño, altera el patrón del sueño, lo que además influye en los ritmos de las funciones corporales –frecuencia cardíaca, digestión…–. Y no sólo eso también influye en la actividad neuronal reciente.

Luz y cognición

La luz es pues un poderoso estimulante para el estado de alerta. Aparte de su papel fundamental en la regulación de los ritmos circadianos, la luz mejora el rendimiento cognitivo a través de dos vías. Por un lado activa el hipotálamo para que libere hormonas y neurotransmisores que intervienen en la cognición y las emociones. Por otro, la luz solar en particular, permite la síntesis de vitamina D que actúa en el cerebro como un factor neuro-protector.

Así que es conveniente estar en espacios luminosos durante el día no sólo porque la luz alivia la somnolencia diurna, sino también porque mejora el rendimiento cognitivo y es un excelente antídoto frente a la «melancolía del invierno».

Las estaciones del año en el cerebro

Algunas investigaciones sugieren que nuestro cerebro varía su funcionamiento y actividad según la estación del año.

Por ejemplo, el momento del año más propicio para mantener la atención de forma sostenida en una tarea parece ser el solsticio de verano y el más desfavorable el de invierno; mientras que para la memoria de trabajo el momento óptimo de eficacia resultaría ser el equinoccio de otoño y el menos favorable, la primavera.

Variaciones estacionales en la actividad cerebral asociadas con la atención sostenida.
Variaciones estacionales en la actividad cerebral ejecutiva.

Este tipo de hallazgos insinúan que habría una estacionalidad específica para ciertos procesos mentales, pero los estudios son muy limitados porque incluyen pocos individuos y, además, es muy difícil aislar la estacionalidad de otras variables. Si bien, resultan muy interesante para intentar explicar los cambios cognitivos y de humor que podemos notar cada uno de nosotros en épocas específicas del año.

Otoño y neuropediatría

Resulta que ciertas patologías neurológicas aumentan su frecuencia en otoño y ante todo lo que hemos visto no es raro aventurar que la disminución en las horas de luz pueda contribuir a ello, tal y como expliqué hace un tiempo en este post.

Es muy aconsejable dar largos paseos en otoño, cuando la temperatura es aún tan agradable que invita a estar en el exterior. Además de hacer ejercicio, al exponernos a la luz natural facilitamos la sincronización de nuestro cerebro con el ritmo circadiano y favorecemos el descanso y la cognición.

↬ 2021 ©MJ Mas


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