Ögats tredje celltyp: varför ställer blått ljus din inre klocka?

Vilka är ögats tre sorters ljuskänsliga celler?

Tapparna ser färg och detaljer i dagsljus. Stavarna tar över i mörker och ser i gråskala. Det är dem man lär sig om i skolan, och i över hundra år trodde forskningen att de var de enda cellerna i ögat som reagerade på ljus.

Den tredje sorten hittades så sent som 2002. En forskargrupp vid Brown University visade i Science att en liten andel av näthinnans ganglieceller, nervcellerna som skickar signaler från ögat till hjärnan, reagerar på ljus helt på egen hand. De gjorde det även när forskarna blockerade all signal från tappar och stavar. Samma celler var kopplade direkt till den suprakiasmatiska kärnan, området i hjärnan som fungerar som kroppens huvudklocka.

Cellerna kallas ipRGC, intrinsically photosensitive retinal ganglion cells. Ljuskänsligheten kommer från melanopsin, ett protein som först beskrevs 1998 i grodhud och sedan hittades i det mänskliga ögat.

Vad gör cellen om den inte ser?

Den fungerar som en ljusmätare. Tappar och stavar svarar snabbt och på små förändringar, för att du ska se rörelse och kanter. Melanopsincellerna svarar långsammare och summerar ljuset över tid. Deras fråga är inte vad som finns framför dig, utan om det är dag eller natt.

Svaret används på flera ställen i kroppen. Det ställer den inre klockan efter dygnet, styr hur mycket pupillen drar ihop sig och påverkar när tallkottkörteln släpper ut melatonin, hormonet som markerar att natten har börjat. Mer om hur skärmljus på kvällen påverkar just melatoninet går vi igenom i Blått ljus och melatonin.

Varför är det just blått ljus som räknas?

Melanopsin är känsligast för kortvågigt ljus. I studien från 2002 låg cellernas toppkänslighet runt 480 nm, alltså i det blå. Det stämmer med vad forskare vid Thomas Jefferson University fann 2001, när de testade 72 personer med enskilda våglängder vid 627 tillfällen: ljus mellan 446 och 477 nm var det mest effektiva på att stänga av melatoninet.

Det är logiskt ur naturens perspektiv. Dagsljus, särskilt mitt på dagen, innehåller mycket blått. Ljuset efter solnedgången innehöll i nästan hela människans historia mycket lite blått. Cellen läser alltså färgen på ljuset som ett mått på tiden.

Hur vet man att cellen finns hos människor?

Det tydligaste beviset kom 2007, i en studie i Current Biology. Forskarna undersökte två helt blinda personer som saknade fungerande tappar och stavar. Trots det sjönk melatoninet när de utsattes för ljus, och de reagerade starkast på blått ljus runt 480 nm. Den ena personen kunde till och med säga när ett blått ljus var tänt, utan att se det.

Studien visade två saker. Den inre klockan har en egen väg in i hjärnan som inte går via synen. Och den vägen är inställd på blått.

Vad betyder det för kvällen framför en skärm?

Skärmar, LED-lampor och tv-apparater ger ljus med mycket blått, och de används ofta långt efter solnedgången. Melanopsincellerna kan inte skilja en mobilskärm klockan 23 från en himmel klockan 12. De rapporterar bara att det finns blått ljus.

Därför byter linserna i LOWLIGHT färg efter tiden på dygnet. En lins kan inte ändra hur cellen fungerar, men den kan ändra vilket ljus som når den. Siffrorna nedan är linsens filtrering enligt leverantörens spektralmätning per linsfärg.

Alla tre banden täcker 480 nm, där cellen är känsligast. Den röda linsen går längre och filtrerar även en del av det gröna. Vilken lins som passar när går vi igenom i Gul, orange eller röd lins.