Een wetenschappelijke revolutie

De magie van licht

De pupil laat licht binnen. Het licht wordt gebroken in het hoornvlies en de lens. En dan vindt de magie plaats. Er verschijnt een beeld op het netvlies van het oog in het middelpunt van de fovea, waar onze kleurwaarneming en scherp zicht worden bepaald. Het netvlies bestaat uit zichtcellen, kegeltjes en staafjes, die met elkaar het licht omzetten in beelden. De staafjes zijn het meest lichtgevoelig om in het donker te zien, maar maken geen onderscheid tussen verschillende kleuren. Het zien van kleurenzicht wordt in plaats daarvan geregeld door de kegeltjes. Zij hebben meer licht nodig en bestaan in drie verschillende varianten die gevoelig zijn voor licht in het spectrum rood, groen en blauw. Hoe licht ons visueel beïnvloedt, dat wil zeggen ons gezichtsvermogen, is onderwerp geweest van uitgebreid onderzoek. We zijn er bovendien van uitgegaan dat de hoeveelheid licht die het oog treft ook ons dagritme beïnvloedt. Maar hoe werken die verbanden eigenlijk? Niemand heeft dat echt geweten.

De "geheime" daglichtcel

Onderzoeker David Berson was een van degenen die zich afvroeg wat het verband was. Eerder was al bekend dat muizen een speciale cel in het oog hadden die daglicht registreerde. Zou het niet mogelijk zijn dat wij mensen iets soortgelijks hadden? Daglichtgevoelige cellen die de andere receptoren van het oog aanvulden? Berson en zijn team begonnen te zoeken en in 2002 vonden ze wat ze zochten. Een cel die gevoelig was voor wit licht, dat wil zeggen daglicht, verborgen in het netvlies van het oog. Hier lag het tot dan toe onbekende verband tussen daglicht en dagritme.

Een supergeavanceerde aansluitdoos

Bijna twee decennia lang geloofden de wetenschappers dat de daglichtreceptor een op zichzelf staand systeem was dat rechtstreeks communiceerde met dat deel van onze hersenen dat ons dagritme regelt. Tegenwoordig weten we dat het complexer ligt. Met elkaar vormen de vijf lichtgevoelige receptoren – de daglichtreceptor, de staafjes en de drie verschillende kegeltjes – een complex netwerk op het netvlies.

Het systeem kan worden vergeleken met een supergeavanceerde aansluitdoos. De informatie van de kegeltjes over rode, groene en blauwe golflengten wordt omgezet naar full-color licht dat samenkomt met het witte licht van de daglichtreceptor. Tegelijkertijd wordt het gekleurde scherpe zicht verwerkt met het zwart-witte perifere zicht. De visuele en biologische systemen zijn dus met elkaar verbonden in een geavanceerd apparaat. De hoeveelheid en kwaliteit van het licht dat wordt verwerkt, wordt vervolgens doorgestuurd naar ons hormonale systeem, dat de productie van het slaaphormoon melatonine en het stresshormoon cortisol aanstuurt.

De relatie tussen de lichtopname van het oog - en dit geldt voor zowel daglicht als kunstlicht - en het menselijke dagritme kan op veel verschillende manieren worden bestudeerd. Fysiek, door het meten van de hormoonspiegels van mensen, en psychologisch door interviews en observaties. Op basis van evidence-based onderzoek kunnen we verlichting creëren die bijdraagt aan een beter dagritme en mensen alerter en gelukkiger maakt.