I membri dell'equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) possono sperimentare albe e tramonti in rapida successione:circa 16 "tramonti" al giorno perché la stazione spaziale fa il giro della Terra una volta ogni 90 minuti.
La maggior parte delle persone funziona regolarmente secondo un ciclo di 24 ore noto come ritmo circadiano. Tuttavia, l'ambiente della stazione spaziale crea una deviazione dal ciclo di luce e oscurità a cui gli astronauti sono abituati a casa. Un carico di lavoro elevato, la necessità di lavorare 'turni di notte', l'emozione del volo spaziale, inoltre l'ambiente insolito può disturbare gli orologi circadiani degli astronauti. Questi fattori possono combinarsi per disturbare il sonno, che a sua volta può influenzare le prestazioni.
Essere completamente svegli quando dovrebbero dormire è infatti una sfida di vecchia data tra i membri dell'equipaggio della ISS. Gli studi sugli astronauti che hanno volato tra il 2001-2011 sulla navetta spaziale e il 2006-2011 sulla stazione hanno mostrato che gli astronauti hanno dormito molto meno nello spazio di quanto non facessero sulla Terra. Circa ¾ di loro hanno riferito di aver usato pillole per favorire il sonno durante le loro missioni di 6 mesi. Anche l'uso di caffeina è comune tra gli astronauti della ISS per combattere la sonnolenza diurna.
Ma la NASA sta cercando un modo migliore per risolvere il problema. Il segreto sta nella luce stessa. È noto che la luce blu arricchita emessa dai nostri laptop può tenerci svegli la notte. Un nuovo studio della NASA indagherà su come usarlo a beneficio dell'umanità, e non solo sulla ISS.
Questo studio sulla luce, noto come studio sugli effetti di luce, coincide con un "rifacimento" dell'illuminazione sulla stazione spaziale. Le luci fluorescenti della stazione vengono sostituite con un nuovo sistema di diodi a emissione di luce (LED) a stato solido. Non solo i LED sono più efficienti dal punto di vista energetico e più sicuri, possono letteralmente gettare ogni sorta di luce sull'argomento di studio.
Il Dr. Steven Lockley del Brigham and Women's Hospital e il Dr. George Brainard della Thomas Jefferson University sono i co-investigatori principali dello studio sugli effetti di luce. Lockley spiega:"La luce ha una serie di effetti sul nostro sonno e sui ritmi circadiani; è uno stimolante naturale e può migliorare la vigilanza e le prestazioni, e aiuta anche a ripristinare l'orologio a 24 ore quando non è sincronizzato. L'occhio umano contiene una proteina fotosensibile chiamata melanopsina, diverso dai bastoncelli e dai coni che usiamo per vedere, che rileva la luce negli occhi e media questi effetti. La melanopsina è più sensibile alla luce blu a lunghezza d'onda corta e quindi aumentando o diminuendo la proporzione di queste lunghezze d'onda blu nella luce bianca, possiamo aumentare la vigilanza, o favorire il sonno, rispettivamente."
Lockley dice, "La NASA ha sviluppato un sistema di illuminazione multi-LED per sfruttare questi effetti di luce. Il sistema può fornire milioni di spettri di luce diversi. Non stiamo trasformando la ISS in una discoteca, ma useremo tre diverse impostazioni di luce. Useremo un'impostazione generale della luce che fornisce una buona luce per vedere durante il normale lavoro, un'impostazione arricchita di luce blu ad alta intensità che eleva la vigilanza e può spostare meglio l'orologio circadiano quando necessario, e un'impostazione "pre-sonno" a bassa intensità di lunghezza d'onda blu per calmare il cervello e favorire il sonno. Studieremo l'impatto di queste luci nelle future missioni".
Si prevede che i risultati di questo studio aiuteranno a definire le linee guida per i protocolli di illuminazione durante le future ISS e missioni spaziali umane. I risultati dello studio dovrebbero chiarire esattamente quando e come utilizzare queste varie impostazioni di intensità e spettro della luce. Questi risultati potrebbero anche portare a benefici basati sulla Terra come aiutare a gestire i modelli di sonno per i lavoratori a turni, o anche sviluppare trattamenti per i disturbi del sonno o il jet lag.
