Studie: Tageslichtmangel kann das Gehirn verändern

Menschen, die nur wenig Tageslicht sehen, schaden ihrer Gesundheit. Denn tagelanger Lichtmangel kann die Hirnfunktion negativ beeinträchtigen. Das zeigt eine Studie von Wissenschaftlern der State University in Michigan.

Es gibt Menschen, die verbringen acht Stunden am Tag in einem fensterlosen Büro oder Labor. Im Winter kann es passieren, dass sie morgens im Dunkeln losfahren und abends im Dunkeln wieder nach Hause kommen und auch zwischendurch kein Tageslicht sehen. Das hat offenbar negative Folgen für das Gehirn.

Um zu zeigen, dass Lichtmangel die Hirnfunktion negativ beeinflusst, haben die Forscher der State University in Michigan Ratten vier Wochen lang in eine Umgebung gebracht, die etwa den Lichtverhältnissen eines dunklen Wintertages oder einer gängigen Innenraumbeleuchtung entspricht. Die Beleuchtungsstärke lag bei 50 Lux.

Nach den vier Wochen Dämmerlicht zeigten sich bei den Ratten starke Veränderungen in einer bestimmten Hirnregion: dem Hippocampus. Dieses Areal ist vor allem für unser Gedächtnis zuständig. Die Ratten erlitten dann auch erhebliche Einbußen bei ihren räumlichen Fähigkeiten. Konkret hatten die Mäuse, die in dunkleren Gefilden ihr Dasein fristeten, im Gegensatz zur Kontrollgruppe mit weitaus mehr Licht (1000 Lux) ein deutlich verschlechtertes räumliches Vorstellungsvermögen. Zum Vergleich: An einem hellen Sonnentag werden bis zu 100.000 Lux erreicht.

Die Nager schnitten in einem Test deutlich schlechter ab, als vor dem Lichtmangel. Sie mussten sich die Position eines Gegenstands merken. Vor dem Lichtentzug bewältigten sie diese Aufgabe gut. Im Nachhinein fanden sie den Gegenstand längst nicht mehr so schnell wieder. Offenbar wurde durch das fehlende Licht ihr Erinnerungsvermögen beeinträchtigt. Nun sind Ratten keine Menschen, aber sie sind uns genetisch sehr ähnlich, weshalb wissenschaftliche Untersuchungen durchaus auf uns übertragbar sind, wenn auch nicht eins zu eins.

Bei der anschließenden Untersuchung der Nagerhirne zeigte sich vor allem, es fehlte an einem Protein, welches notwendig ist für das Wachstum neuer Neuronen und Nervenverbindungen. Davon war nun deutlich weniger vorhanden, als bei den Ratten, die viel Licht genossen.

Lichtmangel verschlechtert Denkleistung und Erinnerungsvermögen

Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Lichtverhältnisse die kognitive Funktion der Ratten in ähnlicher Weise beeinflussen wie beim Menschen, heißt es in der Schlussfolgerung der Forscher. Somit scheint helles Licht für die kognitive Leistungsfähigkeit, wie Lernen und Gedächtnis, vorteilhaft zu sein. Wer seine Tage dagegen im Dämmerlicht verbringt, muss wohl damit rechnen, dass er in dieser Zeit nicht ganz auf der Höhe ist.

Die Veränderungen im Gehirn sind umkehrbar

Die Forscher haben die Ratten, die vier Wochen Lichtentzug hatten, anschließend mit einer Art Lichttherapie behandelt. Nachdem sie ebenfalls vier Wochen eine Umgebung mit intensiver Beleuchtung genossen, entwickelte sich die leicht verkümmerte Hirnregion wieder zurück in ihren Ursprungszustand. Insofern ist ein vorübergehender Lichtmangel mit Blick auf die Hirnfunktion offenbar nicht langfristig schädlich. Aber jeder, der tagelang keine Sonne sieht, ist in aller Regel sehr froh, wenn diese sich dann wieder zeigt. Denn Licht ist für eine ganze Reihe von Funktionen im Körper essenziell. So bilden wir nur durch die Aufnahme von Tageslicht körpereigenes Vitamin D. Und das häufig als Glückshormon bezeichnete Serotonin, das sehr wichtig für unser Wohlbefinden ist, wird ebenfalls mithilfe von Licht gebildet. Ist zu wenig Licht vorhanden, schüttet der Körper mehr von dem sogenannten Schlafhormon Melatonin aus.

Verschiedene Studien haben gezeigt, dass Demenzkranke durch eine hellere Beleuchtung verbesserte kognitive Fähigkeiten erlangen. Die neuen Erkenntnisse der Forscher aus Michigan könnten daher dazu beitragen, die Prävention von Erkrankungen des zentralen Nervensystems wie Alzheimer und Parkinson mit Hilfe von Lichttherapien zu verbessern.