Wie künstliches Licht in der Nacht Gehirngesundheit und Stoffwechsel schädigt

MORGANTOWN, West Virginia, USA, 8. Juli 2025 – In einem umfassenden Genomic Press Innovatoren & Ideen Interview, das heute veröffentlicht wurde, teilt der angesehene Neurowissenschaftler Dr. Randy J. Nelson Einblicke aus seiner bahnbrechenden Forschung darüber, wie gestörte zirkadiane Rhythmen die Gehirnfunktion und die allgemeine Gesundheit beeinflussen. Das in Brain Medicine veröffentlichte Interview zeichnet Dr. Nelsons unkonventionellen Weg von der Farmarbeit und als Autopsieassistent bis zu einer der weltweit führenden Autoritäten für biologische Rhythmen nach.

Dr. Nelson, der den Lehrstuhl für Neurowissenschaften an der West Virginia University innehat, hat das vergangene Jahrzehnt damit verbracht, die verborgenen Gefahren der künstlichen Lichtexposition aufzudecken. Seine Forschung zeigt, dass Licht in der Nacht nicht nur die Schlafqualität beeinträchtigt; es verändert grundlegend die Immunfunktion, löst Neuroinflammation aus, stört den Stoffwechsel und beeinflusst die Stimmungsregulation.

Von der Putenverarbeitungsanlage zur Spitzenforschungseinrichtung

Das Interview enthüllt Dr. Nelsons bemerkenswerten Weg zur akademischen Prominenz. Nach Nachtschichten in einer Putenverarbeitungsanlage während der High School und späteren postmortalen Untersuchungen in zwei Krankenhäusern in Cleveland fand er schließlich seinen Weg zur University of California, San Diego, durch eine unerwartete Arbeitsmöglichkeit im San Diego Zoo.

„Mein Weg zur Wissenschaft ist typisch in dem Sinne, dass er nicht ‚typisch' ist", reflektiert Dr. Nelson im Interview. Sein einzigartiger Hintergrund, einschließlich der Tatsache, dass er als erste Person in den Vereinigten Staaten gleichzeitig zwei separate Doktortitel erwarb (in Psychologie und Endokrinologie von der UC Berkeley), prägte seinen integrativen Ansatz zur Neurowissenschaftsforschung.

Zirkadiane Störung: Eine moderne Gesundheitskrise

Dr. Nelsons Labor hat bahnbrechende Erkenntnisse darüber veröffentlicht, wie die Exposition gegenüber künstlichem Licht in der Nacht mehrere Körpersysteme beeinflusst. Die Forschung geht über einfache Schlafstörungen hinaus und zeigt tiefgreifende Auswirkungen auf physiologische Prozesse, die sich über Millionen von Jahren entwickelt haben, um im Einklang mit natürlichen Hell-Dunkel-Zyklen zu funktionieren.

Zu den von Dr. Nelsons Forschung identifizierten Schlüsselbereichen gehört die Dysfunktion des Immunsystems, bei der Lichtexposition zu unpassenden Zeiten typische Immunantworten unterdrücken oder übermäßige Entzündungen auslösen kann. Die Arbeit zeigt auch klare Verbindungen zwischen zirkadianer Störung und Stoffwechselstörungen, die möglicherweise zur Adipositas-Epidemie beitragen. Am besorgniserregendsten zeigt die Forschung direkte Auswirkungen auf die Stimmungsregulation mit Implikationen für das Verständnis von Depressionen und Angststörungen.

Welche spezifischen Lichtwellenlängen stören zirkadiane Rhythmen am meisten? Wie schnell kann sich der Körper von chronischer Lichtexposition erholen? Was ist der Beitrag der Tageszeit als biologische Variable? Diese Fragen treiben die laufenden Untersuchungen in Dr. Nelsons Labor voran.

Übertragung der Entdeckung in die klinische Praxis

Über die Grundlagenforschung hinaus führt Dr. Nelsons Team derzeit klinische Studien durch, die untersuchen, ob die Blockierung störender Lichteffekte die Ergebnisse für Intensivpatienten verbessern kann. Zwei große Studien konzentrieren sich auf die Schlaganfallheilung und Herzchirurgiepatienten, Populationen, die besonders anfällig für die harten Lichtbedingungen sind, die typisch für Krankenhaus-Intensivstationen sind.

„Zirkadiane Rhythmen sind ein grundlegender Aspekt der Biologie, und aus der Grundlagenforschung ist viel über sie bekannt", erklärt Dr. Nelson. „Jedoch wurde wenig von dieser Grundlagenwissenschaft in die klinische Medizin übertragen."

Die Forschung erstreckt sich auch auf die Gesundheitsmitarbeiter selbst. Eine dritte klinische Studie untersucht, ob helle blaue Lichtvisiere Nachtschichtkrankenschwestern helfen können, ihre zirkadianen Rhythmen zurückzusetzen, wodurch möglicherweise ihre Schlafqualität, kognitive Leistung und Stimmung verbessert werden. Könnten ähnliche Interventionen anderen Schichtarbeitern in verschiedenen Branchen helfen, trotz unregelmäßiger Zeitpläne eine bessere Gesundheit zu erhalten?

Zeit als biologische Variable

Einer von Dr. Nelsons provokativsten Vorschlägen betrifft die Anerkennung der Tageszeit als entscheidende biologische Variable in der gesamten Forschung. Er argumentiert, dass experimentelle Ergebnisse dramatisch variieren können, je nachdem, wann Studien durchgeführt werden, doch diese Information erscheint selten in wissenschaftlichen Publikationen.

„Die Antwort auf eine experimentelle Frage kann teilweise von der Tageszeit abhängen, zu der die Frage gestellt wird", bemerkt Dr. Nelson. Diese Beobachtung hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Reproduzierbarkeit der Forschung und könnte erklären, warum einige Studien frühere Ergebnisse nicht replizieren können.

Aufbau der nächsten Generation von Neurowissenschaftlern

Während seiner Karriere an der Johns Hopkins University, der Ohio State University und jetzt der West Virginia University hat Dr. Nelson 25 Doktoranden und 16 Postdoktoranden betreut. Seine Führungsphilosophie betont die Schaffung unterstützender Umgebungen, in denen junge Wissenschaftler gedeihen können. Seine Mentoring-Philosophie wurde kürzlich in einem Neuronline-Podcast der Society for Neuroscience vorgestellt (https://podcasts.apple.com/us/podcast/joy-and-curiosity/id1765339956?i=1000696714548).

Als derzeitiger Präsident der Association of Medical School Neuroscience Department Chairs setzt sich Dr. Nelson für Ressourcen und Richtlinien ein, die Nachwuchsforscher unterstützen. Er schätzt besonders die Unterstützung von Fakultätsmitgliedern bei der Navigation durch die herausfordernden frühen Phasen ihrer Karriere durch strategische Ressourcenzuweisung und Mentoring.

Welche Rolle könnte die Forschung zu zirkadianen Rhythmen bei der Bewältigung der psychischen Gesundheitskrise unter Doktoranden und Postdoktoranden spielen? Wie können akademische Einrichtungen die Work-Life-Integration für Forscher, die rund um die Uhr biologische Prozesse untersuchen, besser unterstützen?

Eine Vision für gesünderes Leben

Dr. Nelsons Forschung hat unmittelbare praktische Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit. Einfache Interventionen wie die Reduzierung der abendlichen Bildschirmzeit, die Verwendung wärmerer Lichtfarben nach Sonnenuntergang und die Aufrechterhaltung konsistenter Schlafpläne könnten die Gesundheit der Bevölkerung erheblich beeinflussen. Seine Arbeit legt nahe, dass die Achtung unseres evolutionären Erbes durch eine engere Ausrichtung des modernen Lebens an natürliche Lichtmuster zahlreiche chronische Gesundheitszustände verhindern könnte. Er veröffentlichte kürzlich ein Sachbuch bei Oxford University Press mit dem Titel „Dark Matters", um der breiten Öffentlichkeit zu helfen, die Bedeutung einer guten zirkadianen Hygiene für Gesundheit und Wohlbefinden zu verstehen.

Das Interview berührt auch Dr. Nelsons persönliche Interessen, einschließlich Reisen, Radfahren und Gartenarbeit, Aktivitäten, die ihn mit natürlichen Rhythmen verbunden halten. Sein Lieblingsort bleibt Südkalifornien, wo seine akademische Reise durch diese zufällige Gelegenheit im San Diego Zoo vor Jahrzehnten begann. Dr. Randy J. Nelsons Genomic Press Interview ist Teil einer größeren Serie namens Innovatoren & Ideen, die die Menschen hinter den einflussreichsten wissenschaftlichen Durchbrüchen von heute hervorhebt. Jedes Interview der Serie bietet eine Mischung aus modernster Forschung und persönlichen Reflexionen und bietet den Lesern einen umfassenden Blick auf die Wissenschaftler, die die Zukunft gestalten. Durch die Kombination eines Fokus auf berufliche Leistungen mit persönlichen Einblicken lädt dieser Interviewstil zu einer reicheren Erzählung ein, die die Leser sowohl einbezieht als auch informiert. Dieses Format bietet einen idealen Ausgangspunkt für Profile, die den Einfluss des Wissenschaftlers auf das Feld untersuchen und gleichzeitig breitere menschliche Themen berühren. Weitere Informationen zu den Forschungsleitern und aufstrebenden Stars, die in unserer Innovatoren & Ideen – Genomic Press Interview-Serie vorgestellt werden, finden Sie auf unserer Publikationswebsite: https://genomicpress.kglmeridian.com/.

Das Genomic Press Interview in Brain Medicine mit dem Titel „Randy J. Nelson: Disruption of circadian rhythms on brain function and health" ist am 8. Juli 2025 in Brain Medicine über Open Access unter folgendem Hyperlink frei verfügbar: https://doi.org/10.61373/bm025k.0083.

Über Brain Medicine: Brain Medicine (ISSN: 2997-2639, online und 2997-2647, gedruckt) ist eine hochwertige medizinische Forschungszeitschrift, die von Genomic Press, New York, veröffentlicht wird. Brain Medicine ist ein neues Zuhause für den interdisziplinären Weg von der Innovation in der fundamentalen Neurowissenschaft zu translationalen Initiativen in der Gehirnmedizin. Der Umfang der Zeitschrift umfasst die zugrunde liegende Wissenschaft, Ursachen, Ergebnisse, Behandlungen und gesellschaftlichen Auswirkungen von Gehirnstörungen über alle klinischen Disziplinen und ihre Schnittstelle hinweg.

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