Pare scenariul unui film: un laser intra in ochiul unei persoane obosite dupa multe ore de drum sau dupa o noapte “alba” si persoana respectiva devine dinamica, plina de energie – ca si cum s-ar fi trezit dintr-un somn odihnitor. Cercetatorii au reusit aceasta performanta….deocamdata in laboratoare si doar pe soareci; vom ajunge oare intr-o buna zi sa ne tragem un puls laser in ochi in loc sa bem o cafea buna pentru a ne trezi?

Noi toti avem in interior un fel de ceas biologic care ne influenteaza de-a lungul zilei. Acest ceas ne spune cand sa ne fie somn si cand sa ne trezim. Se pare ca la originea acestui ritm se afla asa-numitul nucleu suprachismatic situat in creier intr-o regiune putin deasupra ochilor. Atunci cand ochii vad lumina zilei semnale sunt transmise acestui nucleu care “stie” ca este zi si pregateste organismul pentru o stare activa. Noaptea acelasi nucleu ne da semnalul de “stingere: este ora somnului.

Ceasul biologic este dat insa peste cap in anumite situatii. Cei care calatoresc mult si schimba fusul orar, de exemplu din Canada in Romania, sau invers au de infruntat asa-numitul jetlag. Ceasul biologic nu se adapteaza instantaneu noului orar si ne trage la somn atunci cand in tara in care am ajuns este de exemplu ora pranzului.

O situatie asemanatoare este cea a persoanlor care lucreaza in schimburi sau au un orar de lucru care-i oblige sa ramana treji noaptea.

Pe langa aceste situatii normale in care ceasul biologic este dat peste cap de activitatile noastre se intalnesc si situatii patologice, de depresii mai mult sau mai putin grave, in care ritmul somnului este dat peste cap. Cei afectati nu reusesc sa doarma si acest fapt ii deprima si mai mult.

O echipa de cercetatori de la Vanderbilt University, Nashville (Tennessee), sustine ca este aproape de a gasi o solutie pentru aceste situatii. Practic o modalitate de a reseta ceasul biologic, actionand asupra nucleului suprachismatic.

Cum au reusit cercetatorii sa faca una ca asta? Cu ajutorul unui fascicul intens laser, de scurta durata, aplicat direct in ochi.

Deocamdata acest test a fost facut doar asupra soarecilor de laborator, intrucat nu este tocmai asa de simplu precum pare. Pentru a sensibiliza la lumina nucleul suprachismatic  mai intai cercetatorii au modificat genetic celulele acestui nucleu. Doar dupa aceasta modificare au reusit sa ii influenteze activitatea cu lumina laserului. Neuronii din aceasta parte a creierului erau deci modificati – raspundeau semnalului generat de lumina ajunsa in ochi.

De indata ce era stimulat nucleul suprachismatic soarecii deveneau foarte activi – ca dupa un somn bun; ceasul lor biologic le spunea ca este momentul in care trebuie sa fie plini de viata.

Pentru a aplica aceasta metoda asupra oamenilor trebuie gasita insa modalitatea de a le sensibiliza celulele din nucleul suprachismatic. Cum s-ar putea efectua acest lucru?

O modalitate ar fi injectarea unui virus modificat in celule care sa le sensibilizeze la lumina. Evident insa ca folosirea unui virus poate sa fie periculoasa. La ora actuala inca nu s-a gasit o modalitate simpla si eficienta care sa poata fi aplicata cu success asupra oamenilor. Cercetatorii insa continua sa caute metoda de a sensibiliza celulele nucleului suprachismatic la lumina. Daca vor reusi, atunci vom avea o modalitate simpla care sa ne ajute atunci cand schimbam ritmul, de exemplu daca lucram noaptea sau facem o calatorie foarte lunga.

Jetlag adio!

Aceasta metoda ar putea fi folosita cu succes si in tratamentul unor situatii de depresie si ar putea inlocui medicamente care au efecte colaterale.

Optogenetica, o noua metoda de tratament folosind lumina, din cadrul careia face parte si aceasta propunere de folosire a laserului pentru a controla ceasul biologic, ar putea avea in viitor multe aplicatii in medicina prin dezvoltarea unor noi metode de tratare a diverselor patologii.

Reamintim ca laserul este o aplicatie minunata a mecanicii cuantice; fizica si principiile acesteia continua sa aiba aplicatii extrem de interesante si utile care ne imbunatatesc viata si de multe ori ne-o si prelungesc.

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro