Cómo la exposición a la luz matutina hace que los ratones estén menos deprimidos
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Las profundidades oscuras del invierno pueden desencadenar una forma de depresión llamada trastorno afectivo estacional. Ahora, los investigadores creen haber descubierto cómo un gen sensible a la luz en particular media el efecto de la luz o su ausencia en el estado de ánimo.
Periodo 1 (Per1) es uno de los genes del reloj, que juega un papel clave en el funcionamiento del ritmo circadiano del cuerpo. El estudio, publicado el 8 de julio en PLOS Genetics, sugiere que solo un pulso de luz brillante de 15 minutos muy temprano en la mañana puede aliviar los comportamientos depresivos en ratones al aumentar la expresión de este gen en una región del cerebro que se sabe que está involucrado en el estado de ánimo.
El coautor del estudio Urs Albrecht, bioquímico de la Universidad de Friburgo en Suiza, se interesó por primera vez en el vínculo entre la exposición a la luz y el estado de ánimo cuando era estudiante de medicina en Zurich y notó que experimentaba estados de ánimo más depresivos durante los inviernos oscuros y brumosos allí.
Más tarde, mientras trabajaba en los genes del período, Per1, leyó informes de que las personas con trastorno afectivo estacional (SAD) que fueron tratados con fototerapia en las primeras horas de la mañana mostraron mejoras en el estado de ánimo. Prácticamente, uno sabía que esto podría ayudar, pero nadie entendía por qué funciona, dice Albrecht a The Scientist.
Investigaciones previas en ratones mostraron que las neuronas sensibles a la luz en la retina del ojo se conectan a muchas regiones del cerebro, incluidos los núcleos supraquiasmáticos, el reloj central del cerebro y la habénula lateral, que ayuda a regular el estado de ánimo.
El gen del reloj Per1 se expresa en tanto los núcleos supraquiasmáticos como la habénula lateral. Albrecht y sus colegas querían ver qué sucedía con la actividad de este gen y otros relacionados en la habénula lateral en ratones cuando se exponían a la luz en diferentes momentos de un ciclo de luz-oscuridad de 12 horas/12 horas, y si esto estaba asociado. con cambios en el comportamiento de los ratones.
Prácticamente, uno sabía que [la luz] podría ayudar, pero nadie entendía por qué funciona.
Urs Albrecht, Universidad de Friburgo
Exponer a los ratones a un pulso de luz brillante temprano en el período de oscuridad de 12 horas en la hora 14 del ciclo de 24 horas no tuvo ningún efecto sobre los comportamientos asociados con el estado de ánimo deprimido, como nadar menos activamente cuando se coloca en un recipiente con agua: el los ratones se comportaron igual que los no expuestos a la luz. Pero exponerlos hacia el final del período de oscuridad de 12 horas en la hora 22 del ciclo de 24 horas, similar a cuando la luz tiene efectos beneficiosos en los humanos, disminuyó esta actividad de desesperación conductual.
A continuación, el equipo analizó el niveles de actividad del gen Per1 cuando los ratones fueron expuestos a la luz en la hora 22, dos horas antes del comienzo del ciclo de luz. Descubrieron que los ratones expuestos a la luz en este momento cercano al final del ciclo de oscuridad habían aumentado la actividad Per1 en la habénula lateral, lo que se correlacionó con un estado de ánimo mejorado en las pruebas de comportamiento. Cuando los animales fueron expuestos a la luz en la hora 14, dos horas después del inicio del ciclo de oscuridad, no cambió la expresión de Per1.
El efecto de la luz sobre Se observó Per1 hacia el final del ciclo oscuro a pesar de que los ratones son nocturnos. Albrecht dice que investigaciones anteriores han encontrado que la inducción mediada por la luz de la expresión del gen Per1 solo ocurre durante la fase oscura, independientemente de si los animales son diurnos o nocturnos, pero aún no está claro por qué sucede esto.
Los investigadores también examinaron los efectos posteriores del aumento de la actividad de Per1 en la habénula lateral en otras dos regiones del cerebro, el área tegmental ventral (VTA) y el núcleo accumbens, que trabajan junto con la habénula lateral para regular el estado de ánimo en lo que se llama el sistema dopaminérgico mesolímbico.
La habénula lateral es como una válvula o equilibrador del VTA y el núcleo accumbens, dice Albrecht. Inhibe o activa para mantener el equilibrio entre el VTA y el núcleo accumbens para hacer una buena dosificación de la dopamina, conocida como el neurotransmisor del bienestar.
Como la expresión de Per1 aumentó en la habénula lateral en respuesta a la luz al final del ciclo de oscuridad, también hubo cambios en la actividad de otros genespero no Per1en el VTA y especialmente en el núcleo accumbens. </p
Si pones luz en esta habénula lateral, básicamente influyes en el equilibrador y luego, mediante este mecanismo, puedes influir en estos niveles de neurotransmisores en las otras regiones del cerebro en el VTA y el núcleo accumbens y, por lo tanto, influyes indirectamente en el estado de ánimo, dice Albrecht.  ;
Para Chelsea Vadnie, neurocientífica de la Ohio Wesleyan University que no participó en el trabajo, el efecto de la luz sobre la expresión de Per1 en la habénula lateral fue el hallazgo más interesante. de El estudio. Este aumento en el Período 1 en la habénula lateral parece ser importante para los efectos terapéuticos de este pulso de luz al final de la fase oscura, dice ella.
El estudio También analizó el efecto de la exposición a la luz en ratones en los que el gen Per1 se había desactivado en la habénula lateral y descubrió que los pulsos de luz al principio o al final del ciclo de oscuridad no tenían ningún efecto sobre el estado de ánimo.
David Welsh, quien estudia los relojes circadianos y los trastornos del estado de ánimo en la Facultad de Medicina de UC San Diego y no participó en el estudio, dice que el artículo es importante porque aborda el mecanismo del beneficio terapéutico de luz. En comparación con estudios anteriores sobre esta cuestión, este documento actual adopta un enfoque más directo y traslacional del estímulo, que consiste en entregar un estímulo un par de horas antes del amanecer. . . y eso es muy similar a lo que se hace clínicamente con la terapia de luz, dice Welsh.
Si bien la terapia de luz se usa comúnmente para el trastorno afectivo estacional, Welsh dice que hay evidencia emergente de que también puede ser eficaz para la depresión no estacional. .
Vadnie especula que los hallazgos podrían abrir la puerta a nuevas terapias dirigidas a Per1 en la habénula lateral, o genes cuya expresión se ve afectada por esa región, para simular el efecto de luz.
Lo bueno de la luz es que es segura, fácil de administrar y casi gratis, y tiene un efecto significativo en el cerebro, dice Albrecht. Cuando recibe luz en un momento determinado, puede tener influencias positivas.