LED produz cores do amanhecer e entardecer para melhorar seu sono

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/10/2024

Visão do novo dispositivo LED cujos comprimentos de onda laranja e azul se alternam 19 vezes por segundo, resultando em uma luz que emite um brilho suave.
[Imagem: UW Medicine]

Acertando o relógio biológico

Aqueles tons admiráveis e inesquecíveis de azul e laranja no céu no início e no fim do dia têm um papel essencial na configuração dos relógios biológicos dos humanos.

Uma série de problemas de saúde e humor tem sido associada a ritmos circadianos fora de sincronia. Essa assincronia aumenta devido a mudanças sazonais, à falta de exposição à luz natural, a empregos noturnos e até voos através de vários fusos horários.

Os ritmos circadianos são treinados e redefinidos todos os dias pelos ciclos solares de 24 horas de luz e escuridão, que estimulam circuitos nos olhos, que por sua vez se comunicam com o cérebro. Com essa informação, o cérebro produz melatonina, um hormônio que ajuda os organismos a ficarem sonolentos em sincronia com a noite solar.

Pessoas que passam muitas horas diárias em luz artificial geralmente têm ritmos circadianos cuja produção de melatonina fica deficiente.

Sabendo disso, Alexandra Neitz e colegas da Universidade de Washington, nos EUA, decidiram construir uma nova luz LED projetada para imitar os padrões de luz do amanhecer e do crepúsculo. Para isso, eles utilizaram vários LEDs, que emitem comprimentos de onda alternados de laranja e azul.

A nova lâmpada não consegue imitar a beleza de um crepúsculo, mas o protótipo superou outros dispositivos de luz já disponíveis comercialmente em termos de otimizar o equilíbrio dos níveis de melatonina, criando um meio eficaz de influenciar o ritmo circadiano humano, o que poderá ser usado em múltiplas situações, incluindo lidar com condições médicas, como o transtorno afetivo sazonal.

Distribuições espectrais dos estímulos luminosos experimentais.
[Imagem: Alexandra Neitz et al. - 10.1177/07487304241262918]

Equilíbrio da produção de melatonina

A maioria dos produtos semelhantes existentes no mercado enfatiza o comprimento de onda azul, já que essa cor afeta a melanopsina, um fotopigmento nos olhos que se comunica com o cérebro e é mais sensível ao azul.

"A luz que desenvolvemos não envolve o fotopigmento melanopsina," ressalva Neitz. "Ela tem comprimentos de onda azuis e laranja alternados, que estimulam um circuito oponente azul-amarelo que opera através dos fotorreceptores cone na retina. Este circuito é muito mais sensível do que a melanopsina, e é o que nossos cérebros usam para redefinir nossos relógios internos."

Em termos de mudança da fase na produção de melatonina, o novo dispositivo azul-laranja alternado funcionou melhor do que todos os produtos comerciais com os quais a equipe o comparou, gerando um avanço de fase de 1 hora e 20 minutos - a luz azul produziu um avanço de fase de 40 minutos, enquanto a luz branca de 500 lux provocou um avanço de apenas 2,8 minutos.

"Ainda que nossa luz pareça branca a olho nu, acreditamos que o cérebro reconhece os comprimentos de onda azuis e laranja alternados como as cores do céu. O circuito [biológico] que produziu a maior mudança na melatonina quer ver laranja e azul," concluiu Neitz.

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