O efeito do LED no cérebro humano

Olá! Dia 22 de Julho* comemora-se o Dia Mundial do Cérebro. 

Se o coração é a força que nos mantém vivos, nosso cérebro é o seu guia. E mesmo após a nossa morte, o órgão pode ficar ativo por até 48 horas, numa espécie de "última rendição", acionando neurônios e células sem uso e adormecidos numa tentativa vital de reativar suas atividades - porém, sem muito sucesso. Os estudos relacionados ao nosso cérebro são bem iniciais na história da medicina moderna e, o mecanismo do seu funcionamento, ainda é cheio de mistérios.

Sabemos hoje que as principais doenças relacionadas ao nosso cérebro as quais devemos nos prevenir são:

Alzheimer
Doença neurodegenerativa, de súbita perda das faculdades mentais (demência senil).

Parkinson
Doença neurodegenerativa, crônica e progressiva que ocorre em pessoas com idade avançada, provocando a perda de neurônios no sistema nervoso central com consequente alteração dos movimentos não voluntários.

Huntington
Também conhecida como coreia de Huntington, é uma enfermidade neurodegenerativa hereditária rara que acomete de 3 a 7 indivíduos a cada 100.000 habitantes, ocasionada por movimentos, bruscos, rápidos e involuntários dos braços, pernas e face.

Esclerose Múltipla
Doença neurodegenerativa que aparece em alguns indivíduos entre os 25 a 30 anos de idade, sendo mais comum em mulheres e tendo os seguintes sintomas: sensibilidade, fraqueza muscular, perda da capacidade de locomoção, distúrbios emocionais, incontinência urinária, queda de pressão, intensa sudorese, diplopia (quando há acometimento do nervo óptico), entre outros.

Acidente Vascular Cerebral (AVC)
Popularmente conhecido como derrame cerebral, é um problema neurológico decorrente de uma obstrução (isquemia) ou rompimento abrupto dos vasos sanguíneos cerebrais (hemorragia), que pode levar a dificuldade de movimentação dos membros de um mesmo lado do corpo, dificuldade na fala ou articulação das palavras e déficit visual súbito de uma parte do campo visual, podendo evoluir a um estado de coma ou morte. 

Epilepsia.
Alteração na atividade elétrica do cérebro, a epilepsia é temporária e reversível, não se tratando de uma doença em si mas sim, de um sintoma que pode aparecer em diferentes formas clínicas e levar a manifestações motoras, sensitivas, sensoriais, psíquicas ou neurodegenerativas. A epilepsia pode ser uma consequência de fatores que danifiquem os neurônios (ou a forma de comunicação entre eles), como: traumatismos cranianos; consequências de cicatrizes cerebrais; traumatismo de parto; algumas drogas e substâncias tóxicas; interrupção do fluxo sanguíneo para o cérebro decorrente de um AVC ou problemas cardiovasculares; doenças infecciosas ou tumores.

O efeito do LED em nosso cérebro 

Muito temos lido a respeito dos efeitos da luz proveniente do diodo emissor de luz (LED) em nosso cérebro. A respeito da iluminação em LED propriamente dita, os estudos relacionados ao seu efeito no cérebro humano caminham no mesmo ritmo da tecnologia - são tão novos quanto e, portanto, requer cuidados em suas análises. 

que podemos dizer é que, a iluminação em LED diferentemente da iluminação vinda de telas de dispositivos, não afeta tão diretamente assim o nosso cérebro. Mas, pode afetar o órgão dependendo do uso indiscriminado de certos tipos de equipamentos. E, um dos principais afetados neste sentido pode ser o nosso Ciclo/Ritmo Circadiano.
Outro ponto importantíssimo recém lembrado com o advento da pandemia do coronavírus em 2020 é o uso indiscriminado hoje do LED UV-C para desinfecção de ambientes em empresas, escolas e residências!
O LED UV-C causa danos severos à retina ocular, lesões na pele e, as consequências do uso indiscriminado do UV-C no nosso cérebro ainda não foram estudados. Mas, suspeita-se que o órgão também possa ser afetado pela exposição a este tipo de luz UV. 

Por que as telas eletrônicas mantêm você acordado à noite?

A principal restrição ao LED que geralmente observamos nas publicações especializadas atualmente refere-se ao uso excessivo das telas de celulares, tablets e notebooks ou PCs.
As alegações são sempre as mesmas:
-ocorrência de fadiga ocular
-diminuição ou perda do sono
-endurecimento da retina
-degradação não natural da visão, entre outros...

Com o avanço da tecnologia, os humanos se deparam com ainda mais fontes de luz durante a noite, incluindo telas de televisão e computador, smartphones etc. E são emissores de luz bem fortes: tablets eletrônicos por exemplo, emitem 40 lux dependendo do tamanho da sua tela. De acordo com a Fundação Nacional do Sono (EUA), 36% dos pais e 34% das crianças deixam um dispositivo eletrônico como uma televisão ou um computador ligados no quarto enquanto dormem. Além disso, 87% das mulheres assistem televisão horas antes de dormir. Essa quantidade de exposição noturna à luz artificial não tem precedentes na história da humanidade. 

Estudos oferecem evidências de que, telas com LEDs azuis podem confundir o cérebro humano durante a noite: uma investigação de 2011 feita por Cajochen, da Universidade de Basiléia junto a seus colegas, expôs voluntários a um computador retroiluminado por LED durante cinco horas seguidas à noite, o que os fez produziram menos melatonina, se sentiram menos cansados ​​e consequentemente, tendo melhor desempenho em testes de atenção do que aqueles em frente a uma tela fluorescente do mesmo tamanho e brilho. Da mesma forma, para os participantes de outro estudo de 2013 liderado pela brasileira Mariana Figueiro do Instituto Politécnico Rensselaer, a interação com um iPad por apenas duas horas à noite foi suficiente para evitar o típico aumento noturno da melatonina. O fato inescapável é que, os seres humanos evoluíram para se levantar e dormir com a luz do Sol. 

"Antes de termos toda essa tecnologia, antes da eletricidade e da iluminação artificial, estaríamos acordados à luz do dia, teríamos um pouco de fogo à noite e então dormiríamos",


diz Debra Skene, cronobiologista da Universidade de Surrey, na Inglaterra. Ela tem mais de 25 anos de experiência em pesquisas estudando o sistema de temporização circadiana humana e é autora de mais de 150 publicações de pesquisas referenciadas.

Ritmo Circadiano 

A luz artificial nos tem sido enormemente benéfica ao longo dos séculos. Mas, há momentos - especialmente no final do dia - em que menos luz artificial pode ser uma boa ideia. Os organismos na Terra estão adaptados ao dia solar de 24 horas. Ciclos diários previsíveis de luz e escuridão permitem a sincronização de processos comportamentais e biológicos para o ambiente externo, principalmente em animais não humanos, onde este processo é crucial para a sua aptidão e sobrevivência.



No passado, os seres humanos vivenciavam períodos previsíveis de luz e escuridão diárias, impulsionados pelo dia solar que, ajustava naturalmente os ritmos circadianos à luz/escuridão dos ambientes. Desde a adoção da luz elétrica no entanto, a exposição generalizada à iluminação artificial noturna tem nos confundido os limites de 'dia e noite', dificultando a sincronização dos nossos processos biológicos. A perturbação circadiana pela luz artificial noturna atrapalha esses processos e está associada até a um aumento na incidência de certos tipos de câncer, disfunção metabólica e transtornos de humor. Antes do advento das luzes artificiais elétricas (cerca de um século atrás) os seres humanos eram expostos à um mínima luz durante a noite:
- a lua cheia em uma noite clara ilumina um ambiente receptor de 0,1 a 0,3 lux. Nos trópicos, este valor pode alcançar entre 8 até 1,0 lux. 
- uma vela colocada a um metro de distância de nós lançava apenas 1,0 lux de luz. 
 

No final do século XIX, com a invenção da lâmpada elétrica a exposição à luz artificial à noite cresceu rapidamente. Pela primeira vez, os seres humanos poderiam efetivamente prolongar artificialmente o seu dia.
E o trabalho noturno foi introduzido logo em seguida.
Hoje: 
- a intensidade da luz em uma rua urbana média é estimada de 5 a 15 lux e, em uma sala de estar típica, de 100 a 300 lux 
- mais de 80% da população humana e 99% dos que vivem nos Estados Unidos ou na Europa, sofrem com a poluição luminosa 
- dois terços dos europeus e quase 80% dos norte-americanos não conseguem ver a Via Láctea devido ao brilho artificial do céu noturno em que vivem
- aproximadamente de 15 a 20% da população está envolvida em trabalhos por turnos e, inúmeros indivíduos estão expostos à poluição luminosa noturna vinda de outras fontes 

Os distúrbios de humor têm sido associados com ciclos alterados no ritmo circadiano. Um exemplo é o Transtorno Sazonal Afetivo (S.A.D.) no qual o humor oscila entre a distimia (mau humor) durante os dias curtos do inverno e a eutimia (bom humor) durante os longos dias de verão. De fato, um número impressionante de transtornos no humor é caracterizado: 
- pela falta de sono,
- pelo rompimento do ritmo circadiano ou,
- pela precipitação de um ciclo de luz irregular 

A interrupção do sono é um critério diagnóstico para uma depressão maior, transtorno bipolar, transtorno de estresse e pós-traumático. A regulação circadiana permeia a maioria dos sistemas que se acredita controlarem o humor, incluindo as regiões cerebrais límbicas, os neurotransmissores monoamínicos e o eixo hipotálamo-hipófise-adrenal. 

Estudos epidemiológicos repetidamente ligam o 'trabalho por turnos' a sintomas leves de depressão. Os trabalhadores expostos ao 'trabalho em turnos' têm maior probabilidade de sofrer episódios depressivos, com trabalho de turno prolongado de mais de 20 anos resultando em aumento do risco vital de depressão. 

Mesmo uma única noite de 'trabalho por turnos' entre as enfermeiras estagiárias pode provocar mudanças no humor delas. Vários componentes envolvidos no trabalho noturno podem afetar o humor, incluindo a exposição constante à luz e a interrupção do sono. Restringir a exposição à luz à noite e manter a escuridão durante o dia permite que trabalhadores noturnos se adaptem a um ciclo circadiano invertido, o que melhora o estado de alerta e a cognição deles. Infelizmente, manter um ciclo circadiano invertido é difícil em circunstâncias típicas pois, os trabalhadores retornam a um ciclo padrão nos finais de semana ou dias de folga, o que perturba ainda mais sua função circadiana. Da mesma forma, a exposição a apenas 30 minutos de luz intensa (>3000 lux) durante o turno de trabalho melhora o humor de enfermeiros do turno da noite de um hospital por exemplo. Curiosamente, há variações individuais na sensibilidade à luz noturna, assim como há variações individuais no cronotipo circadiano (picos de energia ou cansaço, de acordo com a hora do dia) e essas diferenças podem estar relacionadas ao humor.

Indivíduos maníaco-depressivos acordados e expostos a uma crise aguda de luz à noite experimentaram mais que o dobro da diminuição nas concentrações de melatonina do que indivíduos não diagnosticados com transtorno bipolar. Entre os adultos que trabalham fora do turno, há muito menos dados disponíveis para avaliar os efeitos da iluminação noturna crônica no humor.

Como descrito anteriormente, praticamente todos os indivíduos que vivem na América do Norte ou na Europa estão expostos à poluição luminosa noturna, mas faltam pesquisas sistemáticas que investiguem os seus efeitos.
A exposição à luz noturna fraca (5 lux) a cada noite por 3 a 4 semanas, provoca sintomas depressivos em humanos - uma incidência de depressão maior cresceu em paralelo com a adoção de luzes elétricas, mas isso é apenas correlação.

Curiosamente, a comunidade Amish (imagem abaixo), grupo religioso cristão anabatista baseado nos Estados Unidos e Canadá que rejeita veementemente a eletricidade, tem uma incidência notavelmente baixa de depressão. Estudos epidemiológicos ainda seriam necessários para avaliar melhor essa relação.

À medida que a população humana se expande e os países em desenvolvimento modernizam ainda mais suas cidades e indústrias, a poluição luminosa crescerá e afetará ainda mais pessoas. A lista de sistemas biológicos afetados pela luz durante a noite é longa, mas pesquisas adicionais revelarão os sistemas críticos e determinarão estratégias para protegê-los da luz noturna.

Conforme aprendemos mais sobre a interação entre a luz em LED e o nosso cérebro, a tecnologia também promete novas soluções. Casas 'inteligentes' e luminárias 'inteligentes' usam LEDs precisos para ajustar o seu comprimento de onda na luz emitida, dependendo a hora do dia. Aplicativos para smartphones, tablets e computadores estão disponíveis para ajustarem automaticamente a cor da tela à chegada da noite, com um comprimento de onda bem menos nocivo. Novos projetos de iluminação pública estão sendo introduzidos para focar a luz na rua e evitar vazamentos de luzes ascendentes. 

É o mundo tentando se ajustar ao mar de luz em LED que parece estar se formando hoje na face noturna de nosso planeta. 

Nosso cérebro também se adaptará a tudo isso no futuro?... 

Robson Giro especial para Codlux®

Fontes: Scientific American, National Center for Biotechnology Information, National Library of Medicine, National Institutes of Health (EUA) 

*postagem originalmente publicada em 25 de de Julho de 2018.

 

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