16/02 2012

Die jahreszeitliche Bedeutung des Lichts

Prof. Dr. Jürgen Zulley

 

Licht ist ein wesentlicher Bestandteil unserer natürlichen Umwelt. Die Sonne galt schon vor Jahrtausenden als eine göttliche Kraft. Wenn dies auch auf eher heidnische Gebräuche schließen lässt, so hat sich doch auch die Tierwelt diesem Einfluss nicht entzogen und ihre Aktivitätszeit von der Dauer des hellen Tages bestimmen lassen. Das gilt zumindest für die lichtaktiven Tiere, deren Wahrnehmungsorgane einer bestimmten Helligkeit bedürfen, um funktionieren zu können. 

Zu diesen Lebewesen zählt auch der Mensch. So ist es nicht verwunderlich, dass in früherer Zeit die Sonnenuhren als allgemeingültiges Zeitmaß galten. Da sich jedoch im Laufe des Jahres die Tageslänge veränderte, wurde die Zeitspanne zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang in zwölf gleiche Zeiteinheiten unterteilt. So setzte man der natürlichen Veränderung der Tageslänge über das Jahr eine konstante Unterteilung entgegen mit der Folge, dass die „Winterstunde“ wesentlich kürzer war als die „Sommerstunde“. 

In der technisierten Zeit hat sich der Mensch von seiner natürlichen Umwelt jedoch weitgehend unabhängig gemacht: Er ersetzt die Außentemperatur durch geheizte Räume und das Sonnenlicht durch künstliche Beleuchtung. Dies fördert unsere Arbeitseffektivität; doch dürfen wir dabei unser biologisches Erbe nicht übersehen. 

Und nach unserem biologischen Erbe reagieren wir weiterhin als lichtaktive Wesen auf die natürlichen Veränderungen des Lichts. Aber wie wirkt Licht auf uns?

Seit Anfang der Achtzigerjahre des 20. Jahrhunderts wissen wir das endlich. Untersuchungen und Zufallsbefunde aus den USA zeigten uns den Weg, den das Licht in unserem Organismus nimmt. Das auf unser Auge fallende Licht wird von der Netzhaut (Retina) zu den suprachiasmatischen Kernen geleitet, einer Struktur im Gehirn, die sich hinter den Augen oberhalb der x-förmigen Kreuzung der beiden Sehnerven befindet. Diese Kerne sind die wohl wichtigste Schaltstelle unserer inneren Uhr. Sie dirigieren den zeitlichen Verlauf praktisch sämtlicher Funktionen in unserem Organismus und halten sie im Gleichtakt. 

Aber dieser Dirigent ist nicht nur verantwortlich für die innere Harmonie im Körper, sondern auch für den zeitlichen Abgleich mit der Außenwelt. Somit führt er nicht nur eine interne, sondern auch eine externe Synchronisation durch. Von daher ist es kein Zufall, dass er Verbindungen nach „außen“ über das Auge hat und somit über die externen Lichtverhältnisse „Bescheid“ weiß.

Die suprachiasmatischen Kerne im Gehirn geben ihre Lichtinformationen weiter – aber nur dann, wenn dieses Licht eine bestimmte Mindesthelligkeit besitzt, und zwar über 2500 Lux. Das Spektrum des Lichts spielt hierbei keine Rolle. 

Empfänger dieser Lichtbotschaft ist die Zirbeldrüse, auch Pinealorgan oder Epiphyse genannt. Dieses Organ ist für die Ausschüttung vieler wichtiger Hormone verantwortlich. Schon die alten Griechen beschäftigten sich mit dieser Drüse und nannten sie ein „Stützgewebe für die großen Hirnnerven“. Descartes vermutete in der Epiphyse den Sitz der Seele und schrieb ihr eine zentrale Rolle bei psychischen Phänomenen und in der kognitiven Verarbeitung zu. Gesteuert von der Lichtinformation der suprachiasmatischen Kerne, schüttet die Zirbeldrüse bei Dunkelheit das Hormon Melatonin aus. Beträgt die Helligkeit „draußen“ über 2500 Lux, wird die Produktion gestoppt mit der Folge, dass bei uns nachts regelmäßig dieses Hormon ausgeschüttet wird – somit ist es sozusagen ein „Dunkelhormon“. Wird der Mensch nachts einem Licht von über 2500 Lux ausgesetzt, reduziert sich die Ausschüttung dieses Hormons sofort – und wir werden hellwach. Deshalb sollte man, wenn man nachts zur Toilette gehen muss, nach Möglichkeit nur gedämpftes Licht einschalten. So findet man nach erledigtem Geschäft schnell wieder in den Schlaf zurück.

Was bewirkt nun dieser Gegenspieler des Lichts? Melatonin löst sehr komplexe Wirkungen aus. So greift es beispielsweise modulierend in unser Immunsystem ein; bei Stress findet ein Anstieg der Melatoninproduktion statt. Im Tierversuch führt Melatonin zur Schrumpfung der Keimdrüsen (Hoden, Eierstöcke); wegen dieser Deaktivierung des Reproduktionssystems wurde auch in den Sechziger- und Siebzigerjahren versucht, den Stoff als Kontrazeptivum einzusetzen, als Antibabypille sozusagen. 

Auf den Menschen wirkt Melatonin schlafanstoßend und stimmungsdrückend und stellt unseren Organismus auf den Schlaf ein. Hierzu gehört ja nicht nur die schlaf­anstoßende Wirkung, sondern auch die Umstellung vom ergotropen (auf Aktivität ausgerichteten) Funktionszustand des Tages auf den trophotropen (auf Ruhe ausgerichteten) Zustand der Nacht, der fast alle unsere Funktionen betrifft.

 

Auch Menschen halten „Winterschlaf“

 

Die Melatoninausschüttung ist vom Licht abhängig, und dieses verändert sich ja nicht nur über Tag und Nacht, sondern auch, wie bereits erwähnt, übers Jahr hinweg. Die Jahreszeiten sind vor allem durch klimatische Veränderungen, aber auch durch die Änderung der Tageslänge und -helligkeit gekennzeichnet. Die Lebewesen in der Natur sind diesen Schwankungen ständig ausgesetzt. Dies traf sicher auch auf den Menschen der Urzeit zu; aber selbst in unserer heutigen technisierten Welt können wir uns den jahreszeitlichen Veränderungen nicht gänzlich entziehen. Von daher könnte man die Murmeltiere beneiden. Werden die Nächte lang und die Tage kürzer, ist es draußen meist düster und kalt, so fallen sie in den Winterschlaf. Wir dagegen leben fast im gleichen Rhythmus weiter. Aber nur fast, denn ein wenig „Winterschlaf“ halten auch wir. Wir schlafen länger als im Sommer, sind weniger aktiv, unsere Stimmung ist eher gedrückt, wir sind müder als sonst, und viele unserer Körperfunktionen arbeiten im Schongang. Offenbar passen sich unsere Lebensvorgänge den Jahreszeiten an, und früher war das auch sinnvoll, denn für unsere Vorfahren war das Nahrungsangebot knapp, und die lebensfeindlichen Umweltbedingungen legten es nahe, sich in eine Höhle zurückzuziehen, auf Sparflamme zu schalten und zu „warten“, bis es wieder hell und warm wurde.

Verursacht werden diese so genannten saisonalen Schwankungen in unseren Körperfunktionen und unserer Stimmungslage vor allem durch die Änderung des Tageslichts. Der Wintertag ist nur halb so lang und nicht so hell wie ein Sommertag. Somit gelangt weniger helles Licht über die Augen auf die suprachiasmatischen Kerne, und die Ausschüttung des Hormons Melatonin wird verstärkt. Deshalb sind wir im Winter müder, weniger aktiv, hungriger, unsere Stimmung verschlechtert sich, und wir schlafen mehr. Also: Weniger Tageslicht versetzt uns in den „Winterschlaf“. 

Umgekehrt wirkt helles Licht gegen Müdigkeit – diese Erkenntnis hat inzwischen auch bei den Architekten Beachtung gefunden. Nicht zufällig wendet sich die Architektur schon seit längerer Zeit wieder dem Tageslicht zu. Das ist z. B. daran abzulesen, dass neue Verwaltungsgebäude nicht mehr mit überwiegend künstlich beleuchteten Großräumen geplant werden, sondern mit fenster- und damit tageslichtorientierten Einzel- oder Kombibüros. Auch greifen Architekten und Lichtplaner die wissenschaftlichen Erkenntnisse der Photobiologie nun gezielt auf und setzen sie um: So achtet man beispielsweise bei der Gestaltung von Altersheimen auf viel Tageslicht und hohe Beleuchtungsstärken, um Schlafstörungen zu mildern und die Aufmerksamkeit der Senioren tagsüber zu verbessern.

 

Licht macht gute Laune

 

Eine vor einiger Zeit erschienene wissenschaftliche Arbeit berichtet, dass in einer Klinik die depressiven Patienten, die zufälligerweise in den Zimmern auf der Südseite des Gebäudes untergebracht waren, eine signifikant kürzere Aufenthaltsdauer aufwiesen als solche, deren Zimmer auf der Nordseite lagen. Die helleren Zimmer an der Südseite wirkten also gleichsam wie eine antidepressive Therapie, obwohl das gar nicht beabsichtigt war.

Tatsächlich hat Licht eine stimmungsaufhellende Wirkung. Und genau das fehlt uns im Winter. Statistisch gesehen leiden 31 % der Bevölkerung im Winter unter einer deutlichen Stimmungsverschlechterung. Mehr oder weniger erlebt es jedoch fast jeder, dass im Winter seine Stimmung gedrückter ist. Als Krankheitsbild wird diese Störung Winterdepression oder saisonal abhängige Depressionsform (Seasonal Affective Disorder, kurz: SAD) genannt, ist international anerkannt und wird in den offiziellen Diagnosekriterien, die auch in Deutschland verwendet werden, aufgeführt. Mit einer Häufigkeit von ca. 10 % der Bevölkerung kommt diese Depression natürlich seltener vor als die weit verbreitete Verstimmung im Winter. Und sie tritt vor allem in nördlichen Regionen auf. So zeigte eine amerikanische Studie, dass in Alaska 28,3 % aller Menschen unter dem Krankheitsbild der Winterdepression leiden, während es im südlichen Florida nur 4 % waren. Dass es tatsächlich am Licht liegt, beweist eine Schweizer Studie, die zeigen konnte, dass Menschen, die sich seltener dem Tageslicht aussetzen, häufiger an SAD (Seasonal affective disorder -Winterdepression) erkranken. Also entscheiden nicht nur die objektiven Lichtverhältnisse, sondern auch das „subjektive Lichtverhalten“ darüber, ob eine SAD auftreten kann oder nicht.

Die unter dieser Erkrankung leidenden Menschen zeigen regelmäßig im späten Herbst eine Depression mit gedrückter Stimmung, Energieverlust, Leistungsabfall, vermehrtem Schlafbedürfnis und häufig auch einer Gewichtszunahme. Diese Symptome verschwinden im Frühling plötzlich wieder. Das Ausmaß dieser Depression kann sehr unterschiedlich sein. Häufig verläuft die Erkrankung relativ leicht, und der Betroffene „schleppt“ sich einfach durch den Winter, ohne einen Arzt aufzusuchen; es gibt aber auch sehr schwere Formen dieser Erkrankung.

 

Lichttherapie gegen Winterdepression

 

Eine relativ neue Therapieform basiert auf uraltem Wissen. Schon im 2. Jahrhundert vor Christus wurde empfohlen, dass „Lethargiker in das Licht gelegt werden sollen und den Strahlen der Sonne exponiert werden sollen“. Der Schiffsarzt Frederick Cook setzte während einer Antarktisexpedition im Jahr 1898 künstliches Licht ein, um die Mattigkeit und Verstimmung der Schiffsbesatzung während der langen Nächte im Winter zu beheben. 

Auch heute versucht man, das fehlende Licht durch künstliche Lampen zu ersetzen. Unter Lichttherapie wird die Bestrahlung einer Person mit Licht von einer Mindesthelligkeit von 2500 Lux über einen bestimmten Zeitraum verstanden. Die Wirkung wird nur durch das vom Auge empfangene Licht erzeugt, und hierfür ist das Lichtspektrum nicht entscheidend. Zur Vermeidung von Nebenwirkungen ist es dringend erforderlich, dass bestimmte Lichtanteile (UV- und Blau-Anteile) herausgefiltert werden. Gebräuchlich ist bei Lampen mit einer Helligkeit von 10 000 Lux eine tägliche ca. 40-minütige Anwendung zu einer bestimmten Tageszeit, bei der das Licht ins Auge fallen muss.

In der Tat ist die Lichttherapie das beste Mittel gegen eine Winterdepression. Es liegen Dutzende von kontrollierten Studien vor, die zum größten Teil in renommierten angloamerikanischen Zeitschriften, aber auch in deutschen Publikationen erschienen sind. 

Aber eine Lichttherapie wirkt nicht nur bei dieser Erkrankung. Sehr gut bewährt hat sich diese Therapieform auch bei Schlaf- und Essstörungen. Selbst bei Gesunden wirkt das helle Licht aktivierend und stimmungsverbessernd. Offenbar holen wir uns mit einer solchen Speziallampe den Sommer in die Winterstube. Trotz dieser Erfolge und obwohl die Wirkung des hellen Lichts wissenschaftlich belegt werden konnte, ist diese Behandlungsform bei uns noch relativ unbekannt. Die Erfahrungen an unserem schlafmedizinischen Zentrum in Regensburg sind überwiegend positiv und entsprechen den bisher bekannten Ergebnissen – sowohl bei der Winterdepression als auch bei Schlafstörungen. Auch konnten wir beobachten, dass unsere Patienten sich zusätzlich zur verordneten Behandlung auch „heimlich“ vor die Lampe setzen. Viele sind ganz begeistert von der Wirkung ihrer „Ersatz-Sonne“. 

 

Eine einfache Behandlung ohne Nebenwirkungen

 

Die Durchführung der Behandlung ist einfach. Ungefähr 40 Minuten am Tag, am besten morgens, setzt sich der Betreffende vor eine bestimmte Lampe, die die notwendige Helligkeit hat, und meistens setzt bereits nacheinigen Tagen die Wirkung ein. Man muss nicht unbedingt in die Lampe schauen; wichtig ist nur, dass das Licht in die Augen fällt. Die Behandlung kann beliebig oft wiederholt werden, Nebenwirkungen sind praktisch nicht bekannt. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass sich ca. 80 % der Patienten nach der Lichttherapie besser fühlten. Ähnliche Ergebnisse sind bei Behandlungen von Schlafstörungen bekannt. Die Lichttherapie wird in Deutschland von niedergelassenen Ärzten und Kliniken angeboten. In vielen Universitätskliniken wird sie routinemäßig ambulant durchgeführt. Häufig gibt der Therapeut dem Patienten die Lampe für eine geringe Miete über einen Zeitraum von zwei bis vier Wochen mit, und bei Ansprechen auf die Lichttherapie wird dem Patienten empfohlen, sich eine Lampe zu kaufen. Somit kann die Behandlung zu Hause durchgeführt werden. Dies betrifft auch Menschen, die nicht unter einer Erkrankung leiden, sondern sich lediglich zur Steigerung ihrer Leistungsfähigkeit und ihres Wohlbefindens vor eine solche Lampe setzen. Als Lichttherapiegeräte sollten nur solche in Betracht kommen, die von den Experten empfohlen werden, da auch wissenschaftlich nicht überprüfte Produkte auf dem Markt sind. 

Übrigens kennen wir auch eine traditionelle „Selbstbehandlung“ im Winter. Das in den noch dunkleren skandinavischen Ländern stattfindende Lichterfest, das bei uns als Weihnachten fortlebt, wirkt mit seinem Lichterglanz und seiner vermehrten Zufuhr von Kohlenhydraten (insbesondere in Form von Süßigkeiten) antidepressiv.