Scienza

I colori e il ritmo dell'orologio biologico

La lunghezza d'onda della luce all'alba e al tramonto (e non solo la sua intensità) sarebbe determinante per il corretto funzionamento dei bioritmi animali.

Un bel tramonto potrebbe significare molto di più di uno scatto da postare su Instagram. Il colore della luce a quell'ora avrebbe un ruolo fondamentale sui nostri ritmi circadiani, i cicli di 24 ore che regolano le fondamentali attività biologiche del corpo umano (come l'alternanza di sonno e veglia o i processi digestivi).

Lo sostiene una ricerca dell'Università di Manchester, secondo la quale il colore della luce fornirebbe all'organismo uno strumento più affidabile rispetto all'intensità luminosa nel determinare l'ora del giorno. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica PLOS Biology.

Vederci chiaro. La luce, questo è noto da tempo, riveste un ruolo chiave nella sincronizzazione dei ritmi circadiani animali con l'arco di 24 ore di una giornata. Ma quale tra le sue proprietà contribuisce maggiormente? L'intensità o il colore? «Il senso comune assume che l'orologio interno misuri l'intensità della luce presente all'esterno», afferma Tim Brown, tra gli autori della ricerca. «La nostra idea è che il meccanismo sia un po' più sofisticato di così».

Proprietà speciali. I ricercatori si sono chiesti se i cambiamenti di colore visibili nel cielo all'alba e al crepuscolo possano avere un ruolo nella regolazione dell'orologio biologico. In particolare hanno osservato che dopo il tramonto la luce, oltre a calare in intensità, si sposta decisamente nelle lunghezze d'onda del blu.

Ingranaggi interni. Gli scienziati hanno misurato quindi l'attività elettrica dei neuroni del nucleo soprachiasmatico in alcuni topi sottoposti a luci di diversa intensità e colore. Il nucleo soprachiasmatico è un gruppo di cellule cerebrali situato nell'ipotalamo che regola i ritmi biologici del corpo dei vertebrati (esseri umani inclusi), a partire dalle informazioni luminose trasmesse dalla retina.

Almeno un quarto dei neuroni osservati ha risposto più sensibilmente ai cambiamenti di colore della luce, in particolare alla lunghezza d'onda del blu caratteristica del tramonto, che ai cambiamenti di luminosità.

Come in natura. I ricercatori hanno allora costruito un "finto cielo" sopra alle gabbie dei topi: un insieme di LED colorati nascosti dietro a uno schermo per simulare i cambiamenti di colore visibili nel cielo reale durante il giorno. I topi lasciati sotto questa cupola per diversi giorni hanno dimostrato un sensibile aumento della temperatura corporea in risposta alla luce blu del finto crepuscolo - così come ci si aspetterebbe, in natura, da queste creature notturne.

Tutto sbagliato. I topi lasciati sotto a un cielo neutro hanno mostrato invece un orologio interno "sballato", con il picco di temperatura registrato 30 minuti prima della norma: la prova che il colore gioca un ruolo chiave nel corretto funzionamento dei ritmi circadiani. Non solo: quando a variare è stata solo la luminosità, ma non il colore, i roditori sono divenuti attivi prima dell'alba. Segno che qualcosa nella regolazione del loro orologio interno era andata storta.

cromoterapia. Trasferiti sull'uomo, i risultati della ricerca potrebbero risultare utili nel trattamento di disturbi legati al malfunzionamento dell'orologio biologico, come i sintomi da jet lag o i disturbi depressivi stagionali.

21 aprile 2015 Elisabetta Intini
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

In viaggio con Dante Alighieri: per scoprire il “suo” Medioevo, seguirlo sulla via dell'esilio e capire i motivi che lo spinsero a scrivere la Divina Commedia, pietra miliare della lingua e della letteratura italiana. E ancora: i segreti di Madame Claude, la maitresse più famosa di Parigi che “inventò” le ragazze squillo; nella Napoli di Gioacchino Murat, il cognato coraggioso e spavaldo di Napoleone.

ABBONATI A 29,90€

Le nostre attività lasciano un’impronta sull’ambiente, ma dobbiamo vivere in un mondo più sostenibile. Come fare? Inoltre: Voyager 2, la navicella più longeva nella storia delle missioni spaziali; come funzionano i reparti di terapia intensiva dove si curano i malati della CoViD-19; cos'è davvero il letargo per gli animali.

ABBONATI A 29,90€

Sul nuovo numero di Focus Domande&Risposte tantissime domande e risposte curiose e inaspettate nel nome della scienza. Per esempio: è vero che la musica fa cambiare sapore al formaggio? E che mariti e mogli con il tempo si assomigliano? E che la solitudine cambia il nostro cervello?

ABBONATI A 29,90€
Follow us