A los adolescentes les gusta dormir hasta tarde y les cuesta levantarse a tiempo para ir a la escuela. La explicación comúnmente aceptada para esto es que los relojes biológicos del cerebro de los adolescentes están retrasados. Se ha sugerido que, para remediarlo, la hora de inicio de la escuela debería retrasarse para los adolescentes mayores, de modo que vuelvan a estar en sintonía con su reloj biológico.

El estudio, que se publica hoy en Scientific Reports, utilizó un modelo matemático que tiene en cuenta si las personas son naturalmente más matutinas o vespertinas, el impacto de la luz natural y artificial en el reloj corporal y la hora típica de un despertador, para predecir los efectos de retrasar la hora de entrada a la escuela.

El modelo matemático mostró que retrasar la hora de entrada a la escuela en el Reino Unido no ayudaría a reducir la falta de sueño. Al igual que cuando se retrasan los relojes en otoño, el reloj corporal de la mayoría de los adolescentes se retrasaría aún más en respuesta a la hora de inicio más tardía, y en cuestión de semanas les resultaría igual de difícil salir de la cama. Sin embargo, los resultados apoyan la idea de retrasar el inicio de las clases en EE.UU., donde muchos colegios empiezan a las 7 de la mañana.

La explicación matemática tiene sus raíces en el trabajo del matemático holandés del siglo XVII Huygens. Vio que los relojes pueden sincronizarse, pero depende de ambos y de cómo se influyan mutuamente. Gracias a las investigaciones de las últimas décadas, sabemos que los relojes corporales suelen ir un poco lentos, por lo que necesitan ser «corregidos» periódicamente si quieren permanecer sincronizados con el día de 24 horas. Históricamente, esta señal de corrección provenía de nuestra interacción con el «reloj» ambiental de luz/oscuridad.

El modelo matemático muestra que el problema de los adolescentes es que su comportamiento de consumo de luz interfiere con la interacción natural con el reloj ambiental: levantarse tarde por la mañana hace que los adolescentes mantengan las luces encendidas hasta más tarde por la noche. Tener las luces encendidas hasta más tarde retrasa el reloj biológico, lo que hace que sea aún más difícil levantarse por la mañana. Las matemáticas también sugieren que los relojes biológicos de los adolescentes son especialmente sensibles a los efectos del consumo de luz.

El modelo sugiere que un remedio alternativo al traslado de las horas de inicio de las clases en el Reino Unido es la exposición a la luz brillante durante el día, bajando las luces por la tarde y apagándolas por la noche. En el caso de las horas de inicio muy tempranas, como ocurre en algunas regiones de Estados Unidos, cualquier beneficio obtenido al retrasar la hora de inicio de las clases podría perderse a menos que se acompañe de límites estrictos en el consumo de luz artificial por la noche.

La autora principal, la Dra. Anne Skeldon, dijo: «El poder de las matemáticas es que somos capaces de utilizar el conocimiento existente sobre cómo la luz interactúa con el reloj biológico para hacer predicciones sobre diferentes intervenciones para ayudar a reducir el ‘jetlag social’.

«Destaca que los adolescentes no están ‘programados’ para despertarse tarde y que, al aumentar la exposición a la luz brillante durante el día, bajando las luces por la tarde y apagándolas por la noche, debería permitir a la mayoría levantarse a tiempo para ir al trabajo o a la escuela sin demasiado esfuerzo y sin cambiar los horarios escolares»

El coautor, el Dr. Andrew Phillips, dijo: «La parte más interesante de este análisis para mí fue el hallazgo contraintuitivo de que los tipos nocturnos más extremos son los que se prevé que obtengan el menor beneficio de un retraso en las horas de inicio de la escuela, porque tienden a utilizar la luz artificial nocturna durante un intervalo de tiempo más largo.

«Para los tipos nocturnos, es fundamental mantener los niveles de luz nocturna bajos para obtener cualquiera de los beneficios potenciales de un retraso en las horas de alarma de la mañana, de lo contrario, su hora de acostarse es muy propensa a cambiar más tarde. Es necesario comprender estas diferencias individuales, y cómo influye en ellas el consumo de luz, para maximizar los efectos de cualquier cambio de política»

El coautor, el profesor Derk-Jan Dijk, dijo: «Al igual que los modelos matemáticos se utilizan para predecir el cambio climático, ahora pueden utilizarse para predecir cómo el cambio de nuestro entorno lumínico influirá en nuestros ritmos biológicos».

«Demuestra que los estilos de vida modernos dificultan que los relojes corporales permanezcan encendidos las 24 horas, lo que desplaza nuestro ritmo de somnolencia y alerta a horas más tardías, lo que significa que tenemos sueño hasta altas horas de la mañana y permanecemos alerta hasta altas horas de la noche.

«Como resultado, durante la semana laboral nuestros despertadores se activan antes de que el reloj corporal nos despierte de forma natural. Por lo tanto, no dormimos lo suficiente durante la semana y lo compensamos durante el fin de semana. Estos patrones de sueño insuficiente e irregular se han asociado a diversos problemas de salud y se han denominado «jet lag social»».

La comprensión matemática de los relojes biológicos sugiere que los adolescentes son especialmente sensibles a los efectos del consumo de luz. Sin embargo, el modelo puede aplicarse también a otros grupos de edad. Puede utilizarse para diseñar nuevas intervenciones no sólo para los adolescentes somnolientos, sino también para los adultos que sufren trastornos de la fase de sueño retrasada o para las personas que no están sincronizadas en absoluto con el día de 24 horas.

La investigación llama la atención sobre la luz, el consumo de luz y la oscuridad como importantes factores ambientales y de comportamiento que influyen en la salud. Esto tiene implicaciones para el diseño del entorno lumínico en el trabajo y en el hogar en nuestras modernas sociedades contaminadas por la luz.