Der Lichtmangel zur kalten Jahreszeit führt bei vielen Menschen zu Stimmungstiefs bis hin zu schweren Depressionen. Die Medizin spricht vom "Seasonal-Affective-Disorder-Syndrome". Als probates Gegenmittel hat sich die Lichttherapie durchgesetzt. Licht ist dabei allerdings nicht gleich Licht, wie eine Studie am Institut für Experimentalphysik der Universität Wien jetzt zeigen konnte.

Im Rahmen eines Dissertationsprojekts untersuchte der Physiker Mag. Axel Schäfer, wie sich die Bestrahlung mit färbigem und weißem Licht auf das menschliche Herz-Kreislauf-System sowie das autonome Nervensystem auswirkt. Als Ergebnis zeigten sich signifikante Unterschiede für den roten, grünen und blauen Spektralbereich. Die deutlichsten Effekte stellten sich bei tageslichtähnlichem, weißem Vollspektrumlicht ein. Licht aus handelsüblichen Neonröhren zeigte hingegen eine wesentlich geringere Wirkung.

Grün stärker anregend als Rot

Wie vermutet, wirkt blaues Licht entspannend, rotes hingegen stimulierend auf das autonome Nervensystem. Was jedoch überraschte, so Schäfer, war eine noch stärker anregende Wirkung bei grünem Licht. Für tageslichtweißes Licht konnte keine klare Tendenz in eine Richtung festgestellt werden. "Es hat vielmehr eine ausgleichende Wirkung", deutet Schäfer die Ergebnisse. "Anscheinend wirkt sogar jener Teil des Lichtspektrums stärker, der gerade mehr gebraucht wird." Bei üblichem weißen Neonröhrenlicht derselben Lichtstärke konnte dieser Effekt nur viel schwächer nachgewiesen werden.

"Energiesparmodus" durch weißes Licht

Ebenso nachweisen konnte die Studie einen Einfluss des Lichtes auf den Puls-Atem-Koeffizienten, also das Verhältnis von Pulsschlägen zu Atemzügen. Bei rotem und grünem Licht sank dieser Koeffizient. Bei Tageslichtweiß und Blau ergab sich eine deutliche Annäherung an den Wert Vier (vier Pulsschläge pro Atemzug), sowohl von vorher kleineren Werten her als auch von größeren. Ein Effekt, der in geringerem Ausmaß auch nach der Bestrahlung erhalten blieb. Der Puls-Atem-Koeffizient mit dem Wert Vier wird gerne als "Energiesparmodus" des Körpers gedeutet. Er wird meist im Tiefschlaf erreicht. 

Depression und Heißhunger

Je nach Studie und Stärke der Ausprägung sind vom "Seasonal-Affective-Disorder-Syndrome" (kurz SAD) etwa ein bis fünf Prozent der Bevölkerung betroffen. Die Symptome sind meist gedrückte Stimmung, Energielosigkeit, nachlassende Libido, erhöhtes Schlafbedürfnis und Heißhunger auf Süßigkeiten. Die Lichttherapie ist mittlerweile von den meisten MedizinerInnen als Behandlung gegen SAD anerkannt. Sie wirkt wesentlich schneller als Psychopharmaka und noch dazu fast immer nebenwirkungsfrei.

Unregelmäßiger Herzschlag als Messwert

Für die Untersuchung bestrahlte man die ProbandInnen jeweils zehn Minuten mit rotem, grünem und blauem Leuchtstoffröhrenlicht mit einer Dosis von 700 Lux sowie je 30 Minuten mit tageslichtweißem und handelsüblichem neutralweißen Licht mit 2300 Lux. Zur Beurteilung der Wirkung auf den menschlichen Organismus zog Axel Schäfer dabei erstmals die so genannte Heart-Rate-Variability (HRV) heran. Die Herzfrequenz eines jeden gesunden Menschen unterliegt dieser Variabilität. Sie wurde vor, während und nach jeder Bestrahlung bestimmt.

Rückschlüsse auf das Herz-Kreislauf-System

Schäfer: "Die Heart-Rate-Variability ist ein relativ feiner Parameter, der sehr schnell reagiert, ohne dass er einer bewussten Kontrolle unterliegt." Diese veränderliche Messgröße lässt ihrerseits Rückschlüsse auf den Zustand des Herz-Kreislauf-Systems des Körpers sowie auf das autonome Nervensystem zu, das diese Variabilität steuert. Mittels eines speziellen Messgerätes - ähnlich einem EKG - kann die Variabilität als biophysikalisches Signal gemessen werden.

Effekt bereits nach 10 Minuten

Die Lichttherapie wird üblicherweise die ganze dunkle Jahreszeit über angewendet. Die PatientInnen sitzen dazu täglich cirka ein bis zwei Stunden vor der Beleuchtungseinrichtung. Bei den nun durchgeführten Experimenten zeigte sich allerdings bereits nach zehn Minuten Beleuchtungsdauer ein signifikanter Einfluss auf die Heart-Rate-Variability. "Was erstaunlich schnell ist, wenn man bedenkt, dass der Körper etwa ein bis zwei Wochen benötigt, um sich soweit umzustellen, damit die Symptome der Winterdepression verschwinden", wie Mag. Schäfer anmerkt.

Allgemeiner Frühindikator

"Das zeigt, dass die Heart-Rate-Variablity möglicherweise generell als Frühindikator für die Wirkung diverser Einflüsse auf den Organismus Verwendung finden könnte, wo andere Messwerte erst nach Stunden oder Tagen anschlagen." Dabei macht man sich die Erkenntnis zunutze, dass ein gesundes Herz-Kreislauf-System äußerst komplex mit anderen Funktionen des Körpers verbunden ist, auf die es ständig reagieren und so etwa die Herzschlagfrequenz entsprechend regulieren kann. "Ein starres System ist immer ungünstig", erläutert Schäfer, "bei HerzinfarktpatientInnen beispielsweise schlägt das Herz fast wie ein Metronom, das System reguliert kaum noch." (ro)

Das Dissertationsprojekt "Die Wirkung von Licht verschiedener spektraler Zusammensetzung auf die Variabilität der Herzfrequenz" fand in Kooperation mit der Universitätsklinik für Psychiatrie am Wiener AKH Wien und der Grazer Firma proQuant statt und wurde von den Austrian Research Centers Seibersdorf gefördert.