12.12.2017

Medizin-Nobelpreis: Wie tickt die innere Uhr?

Licht hilft, den Tag-Nacht-Rhythmus von Menschen zu stabilisieren

(licht.de) Wann werden wir wach? Wann und warum werden wir müde? Alle Lebewesen und Pflanzen haben eine innere Uhr, die ähnlichen Prinzipien folgt. Wie diese innere Uhr funktioniert, haben in den 1980er Jahren erstmals die US-Amerikaner Jeffrey C. Hall und Michael Rosbash (Brandeis University, Boston) sowie Michael W. Young (Rockefeller University, New York) erforscht – und dafür am vergangenen Sonntag (10. Dezember 2017) im Stockholmer Rathaus den Nobelpreis für Medizin erhalten. „Ihre Entdeckungen erklären, wie Pflanzen, Tiere und Menschen ihren biologischen Rhythmus so anpassen, dass er mit dem Tag-Nacht-Rhythmus der Erde übereinstimmt“, so die Nobelpreis-Jury.

Die drei Wissenschaftler erforschten eine ganze Reihe von Genen an Fruchtfliegen. Sie bewiesen, dass dieses Gen den Bauplan für ein Protein enthält, dass sich in der Nacht in der Zelle auftürmt und im Laufe des Tages wieder abgebaut wird – und dafür verantwortlich ist, dass der biologische Rhythmus der Fliegen ziemlich genau im 24-Stunden-Takt (= circadian) verläuft. „Damit wurde zum ersten Mal deutlich, wie der Taktgeber eines Lebewesens funktioniert“, so Dr. Jürgen Waldorf, Geschäftsführer der Brancheninitiative licht.de. Die Arbeiten der US-Amerikaner legten den Grundstein zur weiteren Erforschung zur Funktion der inneren Uhr von Lebewesen.

Unglaublich präzise passt unsere innere Uhr den Organismus an die unterschiedlichen Phasen des Tages an. Sie reguliert unser Verhalten, Blutdruck und Hormonspiegel, Ess- und Schlafverhalten. Täglich wird diese innere Uhr neu angepasst – und Taktgeber ist das Licht.

Mit Human Centric Lighting durch den Tag
Tag und Nacht, Sommer und Winter – Licht und Dunkelheit bestimmen den Rhythmus des Menschen. Heute halten wir uns jedoch vorwiegend in Innenräumen auf und sind damit vom natürlichen Verlauf des Tageslichts abgekoppelt. Hier kann ein Lichtkonzept, das nicht-visuelle Lichtwirkungen berücksichtigt, wertvolle Impulse setzen: Human Centric Lighting (kurz HCL)
• stabilisiert den Tag-Nacht-Rhythmus,
• sorgt damit für einen besseren Schlaf und mehr Energie am Tag,
• aktiviert direkt und fördert die Leistungsfähigkeit.

Die Beleuchtung nimmt dabei die Vorgaben des Tageslichts auf: Am Morgen bis zum frühen Nachmittag sorgt flächiges, tageslichtweißes Licht mit hohen Blauanteilen für einen aktivierenden Frischekick, am Abend bereitet entspannendes, warmweißes Licht aus kleinen Lichtquellen den Körper auf die Nachtruhe vor. Moderne Lichtquellen wie z. B. LEDs liefern das gewünschte Spektrum, effiziente Leuchten sorgen für die richtige Verteilung des Lichts, und eine intelligente Lichtsteuerung bringt Dynamik in die Beleuchtung.

In zahlreichen Büro- und Industriegebäuden, in Schulen und Krankenhäusern wird eine biologisch wirksame Beleuchtung bereits eingesetzt. HCL entwickelt sich zu einem wichtigen Qualitätsaspekt im Lichtkonzept eines Gebäudes: Mit visuellen, emotionalen sowie nicht-visuellen Effekten bietet es hohen Komfort und höchste Lichtqualität für den Menschen. Zugleich sorgt es dafür, dass der Mensch im Einklang mit seiner inneren Uhr lebt – und davon profitiert die Gesundheit.

Weitere Informationen bieten die Hefte der Schriftenreihe licht.wissen 19 „Wirkung des Lichts auf den Menschen“, ein erklärendes Video zu HCL sowie licht.wissen 12 „Lichtmanagement“.

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