A tizenévesek szeretnek későn aludni, és küzdenek azért, hogy időben felkeljenek az iskolába menet. Az általánosan elfogadott magyarázat erre az, hogy a serdülők biológiai agyi órája késik. Azt javasolják, hogy ennek orvoslására az idősebb tizenévesek iskolakezdési idejét késleltetni kellene, hogy ismét összhangba kerüljenek biológiai órájukkal.

A Scientific Reports című folyóiratban ma megjelent tanulmány egy matematikai modellt használt, amely figyelembe veszi, hogy az emberek természetüknél fogva inkább reggeli vagy esti emberek-e, a természetes és mesterséges fény hatását a testórára és az ébresztőóra tipikus időpontját, hogy megjósolja az iskolakezdés késleltetésének hatásait.

A matematikai modell azt mutatta, hogy az iskolakezdés késleltetése az Egyesült Királyságban nem segítene csökkenteni az alváshiányt. Csakúgy, mint amikor ősszel visszaállítják az órákat, a legtöbb tinédzser testórája a későbbi kezdési időre reagálva még későbbre tolódna, és néhány hét múlva ugyanolyan nehezen kelnének ki az ágyból. Az eredmények azonban némileg alátámasztják az iskolakezdés késleltetését az Egyesült Államokban, ahol sok iskola már reggel 7 órakor kezdődik.

A matematikai magyarázat a 17. századi holland matematikus, Huygens munkásságában gyökerezik. Ő látta, hogy az órák szinkronizálódhatnak, de ez az órákon és azok egymásra gyakorolt hatásán múlik. Az elmúlt évtizedek kutatásaiból tudjuk, hogy a testórák jellemzően kissé lassan járnak, ezért rendszeresen “korrigálni” kell őket, ha szinkronban akarnak maradni a 24 órás nappal. Történelmileg ez a korrekciós jel a környezeti fény/sötét “órával” való kölcsönhatásunkból származik.

A matematikai modell azt mutatja, hogy a serdülőknél az a probléma, hogy fényfogyasztási magatartásuk megzavarja a környezeti órával való természetes kölcsönhatást – a reggeli késői kelés azt eredményezi, hogy a serdülők késő estig égve tartják a villanyt. A későn égő fények késleltetik a biológiai órát, ami még nehezebbé teszi a reggeli felkelést. A matematika arra is utal, hogy a serdülők biológiai órája különösen érzékeny a fényfogyasztás hatásaira.

A modell szerint az Egyesült Királyságban az iskolakezdési idő áthelyezésének alternatív gyógymódja az erős fénynek való kitettség napközben, a világítás lekapcsolása este és lekapcsolása éjszaka. A nagyon korai iskolakezdési időpontok esetében, mint egyes amerikai régiókban, az iskolakezdés késleltetéséből származó előnyök elveszhetnek, hacsak nem párosulnak az esti mesterséges fényfogyasztás szigorú korlátozásával.

A vezető szerző, Dr. Anne Skeldon elmondta: “A matematika ereje abban rejlik, hogy a fény és a biológiai óra kölcsönhatására vonatkozó meglévő ismereteinket felhasználva előrejelzéseket tudunk készíteni a “társadalmi jetlag” csökkentésére irányuló különböző beavatkozásokról.

“Rávilágít arra, hogy a serdülők nem arra vannak “programozva”, hogy későn ébredjenek, és hogy a napközbeni világos fénynek való kitettség növelésével, a lámpák esti lekapcsolásával és éjszakai kikapcsolásával a legtöbbeknek lehetővé kellene tenniük, hogy túl nagy erőfeszítés nélkül és az órarend megváltoztatása nélkül időben felkeljenek a munkához vagy az iskolához.”

A társszerző, Dr. Andrew Phillips elmondta:

“Az elemzés számomra legérdekesebb része az az ellenkező értelmű megállapítás volt, hogy a legszélsőségesebb esti típusok az előrejelzések szerint a legkevesebb hasznot húznák az iskolakezdés késleltetéséből, mivel ők hajlamosak hosszabb ideig használni az esti mesterséges fényt.”

“Az esti típusok számára kritikus fontosságú az esti fényszint alacsonyan tartása ahhoz, hogy a reggeli ébresztőidő késleltetéséből származó potenciális előnyöket kihasználhassák, különben a lefekvési idejük nagyon hajlamos későbbre tolódni. Ezeknek az egyéni különbségeknek a megértése, és annak megértése, hogy hogyan befolyásolja őket a fényfogyasztás, szükséges ahhoz, hogy maximalizálni lehessen bármilyen politikai változás hatását.”

A társszerző, Prof. Derk-Jan Dijk elmondta: “Ahogyan matematikai modelleket használnak az éghajlatváltozás előrejelzésére, most már arra is használhatók, hogy megjósolják, hogyan befolyásolja biológiai ritmusainkat a fénykörnyezetünk megváltoztatása.

“Azt mutatja, hogy a modern életmód megnehezíti, hogy a testórák 24 órán át működjenek, ami az álmosság és az éberség ritmusát későbbi időpontokra tolja el — ami azt jelenti, hogy késő reggelig álmosak vagyunk, és késő estig éberek maradunk.”

“Ennek eredményeként a munkahét során az ébresztőóránk előbb szólal meg, mint ahogy a testóránk természetes módon felébreszt minket. Így aztán hét közben nem alszunk eleget, és ezt a hétvégén kompenzáljuk. Az elégtelen és rendszertelen alvás ilyen mintáit különböző egészségügyi problémákkal hozták összefüggésbe, és “társadalmi jet lag”-nek nevezték el.”

A biológiai órák matematikai megértése azt sugallja, hogy a serdülők különösen érzékenyek a fényfogyasztás hatásaira. A modell azonban más korcsoportokra is alkalmazható. Nemcsak az álmos tinédzserek, hanem a késleltetett alvási fázis zavaraiban szenvedő felnőttek vagy a 24 órás nappal egyáltalán nem szinkronizált emberek számára is új beavatkozások tervezésére használható.”

A kutatás felhívja a figyelmet a fényre, a fényfogyasztásra és a sötétségre, mint az egészséget befolyásoló fontos környezeti és viselkedési tényezőkre. Ez hatással van arra, hogyan alakítsuk ki a munkahelyi és otthoni fénykörnyezetet modern, fényszennyezett társadalmainkban.