Wie das Licht heilen kann

Innere Uhr: Helligkeit wirkt in vielfältiger Weise auf den Körper. Forscher versuchen, die Ursachen zu ergründen.

Nacht- und Schichtarbeiter kennen das Phänomen: Die "innere Uhr" lässt sich kaum verstellen. Selbst wer tagsüber geschlafen und viel Kaffee getrunken hat, muss nachts gegen drei oft mit Müdigkeit kämpfen. Forscher der Universität München und VW-Arbeitsmediziner sind dem Geheimnis der "inneren Uhr" auf der Spur.

"Es gibt Hinweise, dass sich die innere Uhr von Schichtarbeitern mit Licht umstellen lässt", sagt Arbeitsmedizinerin Angelika Guth über die ersten Testergebnisse. Die Forscher in Wolfsburg testen, ob das richtige Licht bei Nachtarbeitern für Wohlbefinden sorgt.

"Natürliches Tageslicht hat je nach Jahreszeit und Bewölkung 8000 bis 100 000 Lux. In Innenräumen sind es 500 bis 1000 Lux", sagt Guth. Licht wirkt vielfältig auf Körperfunktionen. "Wie das genau funktioniert, ist weitgehend unklar", ergänzt der Münchner Professor Till Roenneberg. Der Grundlagenforscher: "Man kann sich zwingen, nach dem Wecker aufzustehen, aber man kann die individuellen Eigenschaften der ,inneren Uhr' nicht tatsächlich ändern, sie ist genetisch festgelegt."

Fest steht: Licht liefert dem Körper über das Auge wichtige Signale. Das Sehvermögen passt sich zwar der Beleuchtung an. Ohne dass es wahrgenommen wird, ist künstliches Licht jedoch oft zu schwach, um etwa die Produktion des Schlafhormons Melatonin ausreichend zu steuern. Heute müssen aber viele Menschen gegen ihren biologischen Schlaf- und Wachrhythmus leben. Schlaf- und Magenprobleme sowie Kreislaufstörungen werden oft verstärkt.

Im Dienste der Wissenschaft haben sich 100 VW-Arbeiter regelmäßig Blut abnehmen lassen und Fragen beantwortet. 50 haben unter üblicher Beleuchtung, 50 unter wesentlich hellerem Licht gearbeitet. Während der Schicht und der Freizeit registrierte ein Minicomputer am Handgelenk alle Bewegungen sowie die Lichtmenge. Am Tag sollten die Testteilnehmer im Dunkeln schlafen. "Wenn wir die Nacht zum Tag machen, müssen wir den Tag zur Nacht machen", sagt Guth.

Nach vier Wochen Nachtschicht wurde ein Teil der Arbeiter im Schlaflabor untersucht. Abgeschirmt von äußeren Einflüssen wie Tageslicht, Uhren oder Radio wollten die Forscher sehen, ob sich ihre "innere Uhr" umgestellt hat. Noch sind nicht alle Daten ausgewertet, aber schon ist sicher: Helleres Licht hält die Arbeiter besser fit. Alle gaben an, sich konzentrierter und ausgeglichener zu fühlen. "Wenn wir den Einfluss von Licht belegen, wird sich die Schichtarbeit verändern", vermutet Medizinerin Guth.

Andere Untersuchungen belegen die positive Wirkung von Licht bei Schlafstörungen, Winterdepression und Alzheimer. Unsere biologische Uhr kann nämlich aus dem Gleichgewicht geraten, etwa durch Krankheit, jahreszeitliche Veränderung der Tageslänge oder das Alter. Dann geht es darum, in den normalen Rhythmus zurückzufinden.

Eine wichtige Rolle spielen Abläufe im Gehirn. So konnten Forscher ein Dutzend zeitgebender Gene identifizieren, die in einem kleinen Bereich des Gehirns, dem so genannten suprachiasmatischen Kern, aktiv sind. Dieser Teil des Gehirns wird durch spezialisierte, für blaues Licht empfindliche Zellen der Netzhaut des Auges aktiviert. Die dort aktiven, zeitgebenden Gene werden durch Einfluss des Lichtes an- und abgeschaltet.

Bei älteren Menschen produziert die Zirbeldrüse weniger Melatonin. Japanische Forscher konnten zeigen, dass eine Behandlung mit hellem Licht in der Mitte des Tages die nächtliche Melatonin-Ausschüttung erhöht und einen tiefen Schlaf bei vielen alten Leuten fördert.

Auch bei jahreszeitlich bedingten Depressionen kann eine Lichttherapie helfen. So ist bei der Winterdepression der Tag-Nacht-Rhythmus aus der Balance geraten. Eine Lichtbehandlung kann innerhalb einer Woche helfen - wesentlich schneller als Medikamente (Antidepressiva), die oft erst nach Wochen wirken

Ein weiteres Anwendungsgebiet der Lichttherapie, das derzeit erforscht wird, ist die Behandlung von Alzheimer-Patienten, deren Erkrankung unter anderem mit einem Verlust der Aktivität von Neuronen einhergeht. So wurde festgestellt, dass der Tag-Nacht-Rhythmus bei diesen Patienten um mehrere Stunden verschoben sein kann.

Die niedrigste Körpertemperatur tritt normalerweise nachts zwischen drei und fünf Uhr auf, bei Alzheimer-Patienten mitunter erst gegen Mittag. Am Institut für Hirnforschung in Amsterdam haben Experimente mit Ratten gezeigt, dass inaktive Neuronen im suprachiasmatischen Kern des Gehirns durch Lichtbehandlung aktiviert und das Schlafmuster verbessert werden kann. Eine Langzeitstudie von 1999 bis zum kommenden Frühling soll zeigen, wie sich die Lichtbehandlung auf den Verlauf der Alzheimer-Erkrankung auswirkt.

Nach ersten Ergebnissen, kürzlich vorgestellt auf dem ersten Weltkongress für Chronobiologie in Sapporo, wurde deutlich, dass eine Behandlung mit hellem Licht während des Tages den Tages-Rhythmus wieder normalisieren kann. Die Patienten fühlten sich besser, der Prozess des geistigen Verfalls schien sich zu verlangsamen.

In Japan wollen Wissenschaftler jetzt untersuchen, welchen Einfluss hell beleuchtete, rund um die Uhr geöffnete Einkaufszentren und Spielarkaden auf die Leistungsfähigkeit von Jugendlichen haben.