Encontramos que entre los participantes con depresión, la baja exposición a la luz solar se asoció con una probabilidad predicha significativamente mayor de deterioro cognitivo. Esta relación se mantuvo significativa después del ajuste por temporada. Entre los participantes sin depresión, la insolación no tuvo un efecto significativo en la función cognitiva.
Este estudio se suma al cuerpo de literatura que muestra que el entorno y el estilo de vida afectan profundamente a aquellos que son propensos al Trastorno Afectivo Estacional (TAE) y otros tipos de depresión. Los estudios basados en homicidios violentos, suicidios y comportamientos agresivos han demostrado repetidamente características estacionales, típicamente con picos en la primavera. Estos picos se han asociado con la luz solar y otras variables climáticas . Las personas con TAE tienen estados mentales que varían con la estación, con depresiones regulares que ocurren en el invierno y remisiones en la primavera o el verano. Se ha establecido que estos episodios TRISTES están asociados con las horas de luz diurna más cortas que ocurren en invierno .
El hecho de que la exposición a la luz solar se asociara con la cognición en participantes deprimidos apoya nuestra hipótesis de que los mecanismos fisiológicos que dan lugar a la depresión estacional también pueden estar involucrados con el efecto de la luz solar sobre la función cognitiva. Leonard y Myint, 2006, establecieron un paradigma que muestra cómo la falta de iluminación ambiental y otras tensiones pueden conducir a niveles alterados de serotonina, neurodegeneración, depresión, déficits cognitivos y, en última instancia, demencia . Se ha demostrado que la depresión estacional y no estacional tiene relaciones con la iluminación ambiental . Las teorías sobre los ciclos estacionales del cuerpo, que afectan la depresión y también pueden afectar la cognición, se basan principalmente en la regulación de los ritmos circadianos del cuerpo por los núcleos supraquiasmáticos hipotalámicos (NCG) . Los SCN son modulados por varios factores, como la temperatura corporal y la actividad física, pero en particular son modulados por la luz recibida por los sensores retinianos a longitudes de onda óptimas cercanas a la longitud de onda dominante de la luz solar de 477 nanómetros . El NCG regula el ciclo de sueño del cuerpo, la temperatura corporal, la presión arterial, la digestión, el sistema inmunitario y varios sistemas hormonales. Los ritmos circadianos disfuncionales y los trastornos del sueño, que pueden ocurrir por una luz ambiental inadecuada, se han asociado con déficits cognitivos . Una de las funciones reguladoras del NCG es su inhibición de la glándula pineal para que convierta la serotonina en melatonina durante la presencia de luz diurna . Se ha encontrado que las anomalías y la regulación de los sistemas de melatonina y serotonina varían de acuerdo con la luz solar y la terapia de luz en pacientes con trastorno afectivo estacional , bipolares y esquizofrénicos, e incluso entre aquellos sin diagnóstico psiquiátrico . La serotonina y la melatonina también han estado implicadas en muchos trastornos mentales y cognitivos, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y los trastornos del sueño .
Se ha demostrado que la luz también afecta al flujo sanguíneo cerebral. Se ha encontrado que el flujo sanguíneo cerebral mejora específicamente después de la fototerapia en bebés prematuros y pacientes con trastorno afectivo estacional , y se ha encontrado repetidamente que está asociado con funciones cognitivas, como la memoria. Se ha encontrado que el flujo sanguíneo cerebral inadecuado es una causa o resultado probable de la disminución de las funciones cognitivas entre las personas con enfermedades cardiovasculares , así como correlacionado con enfermedades relacionadas con la edad, como el Alzheimer y enfermedades no relacionadas con la edad, como la enfermedad de Lyme . Las relaciones que la serotonina, la melatonina y la hemodinámica cerebral tienen con la luz solar, la depresión y la función cognitiva sugieren que las personas propensas a los trastornos del estado de ánimo relacionados con la luz solar también pueden ser propensas a las dificultades cognitivas relacionadas con la luz solar.
Este estudio se suma a la limitada base de conocimiento sobre la relación de las variables meteorológicas con la función cognitiva. Los estudios que han probado los efectos de la luz artificial en las capacidades cognitivas han encontrado que una mayor exposición a la luz conduce a un mayor estado de alerta y una variedad de cambios en la actividad cerebral regional . Además, se ha encontrado que diferentes longitudes de onda espectrales tienen diferentes efectos en la memoria y otras habilidades cognitivas . Sin embargo, a diferencia de nuestro estudio, estos estudios solo trataron los efectos agudos inmediatos y no examinaron directamente los efectos de la luz solar natural. También tienen poca generalización debido al uso de animales o un pequeño número de sujetos humanos de poblaciones con ocupaciones, estatus socioeconómico o etnias particulares. Solo encontramos dos estudios que examinaron la relación entre la cognición y la luz solar, los cuales solo trataron los efectos de la exposición inmediata a corto plazo. Sinclair et al. (1994) encontraron que el aumento de la exposición a la luz solar se asoció con un aumento en el procesamiento heurístico, que requiere almacenamiento de memoria y recuperación de memoria relevante, pero una disminución en el procesamiento sistemático, un proceso más complicado que requiere análisis y juicio . Keller et al. (2005) encontraron correlaciones positivas débiles entre los días soleados y el rendimiento en dos medidas de cognición, el lapso de dígitos y la apertura a nueva información . Una diferencia importante entre nuestro estudio y los estudios anteriores es nuestro método para obtener la exposición del participante a la luz solar. El satélite de la NASA utilizado para obtener los datos de insolación en este estudio es capaz de registrar datos ocho veces al día, así como proporcionar una caracterización precisa de la insolación que coincida con la dirección de domicilio geocodificada de cada participante. Esto proporciona una precisión de espacio y tiempo superior en comparación con los sensores de tierra utilizados en estudios anteriores. Keller et al. (2005) utilizaron la presión barométrica como sustituto para medir días soleados y claros. Otros estudios que no han encontrado asociaciones significativas entre el estado de ánimo o la cognición y la luz solar en la población general han medido directamente la insolación utilizando los sensores de tierra disponibles más cercanos, que se centran en áreas metropolitanas. Los datos satelitales nos permitieron obtener múltiples mediciones diarias en áreas urbanas, suburbanas y rurales.
Existe una clasificación errónea de la exposición como posible limitación del estudio. Las clasificaciones erróneas de exposición pueden haber tenido lugar si durante las mediciones de exposición de dos semanas los participantes pasaron una gran cantidad de tiempo en un clima diferente al registrado por el satélite. Esto podría suceder si los participantes pasaran grandes cantidades de tiempo en interiores o lejos de sus domicilios reportados. Además, los valores diarios de insolación fueron tomados por los sensores satelitales registrados simultáneamente en las cuatro zonas horarias diferentes en los Estados Unidos. Por lo tanto, este punto representaba diferentes momentos del día para diferentes regiones del país. Por ejemplo, los valores de insolación utilizados para calcular la insolación de los participantes en la zona horaria oriental corresponden a períodos de muestreo de 3 horas de 1:00, 4:00, 7:00 y 10: 00 AM/PM hora estándar, mientras que para la zona horaria de Montaña los tiempos de muestreo son 2:00, 5:00, 8:00 y 11: 00 AM/PM hora estándar. Sin embargo, los intervalos de tres horas relativamente cortos en los que se tomaron las mediciones captan bien el ciclo diurno, y la clasificación errónea debido a este problema es bastante pequeña. También debe tenerse en cuenta que, si bien las relaciones encontradas en este estudio pueden no aplicarse en personas más jóvenes (ya que nuestro estudio se restringió a personas de 45 años o más), los participantes del estudio fueron reclutados de todo el país, con diferentes factores demográficos, médicos y de estilo de vida.
Debido a la exclusión de una proporción considerable (27%) de 19.853 participantes inscritos del modelo final como resultado de valores faltantes y mala geocodificación, investigamos si los participantes excluidos diferían de aquellos con información completa. Si bien el sexo, la educación, la región, el alcohol, la edad y el estado de depresión de los sujetos excluidos fueron estadísticamente diferentes, las proporciones de estas variables diferían en ocho puntos porcentuales o menos (Tabla 4). Las covariables con mayores diferencias (más del 2%) muestran una inclusión desproporcionada en el modelo de hombres, aquellos con diplomas universitarios, negros, residentes que no son del cinturón y aquellos que alguna vez han consumido alcohol. Todas estas variables tienen relaciones conocidas con el deterioro cognitivo y serían las causas más probables de cualquier sesgo, lo que podría haber resultado en subestimar o sobreestimar el efecto de la insolación en la cognición.
Siempre queda la posibilidad de confusión residual. Además de la imprecisión o sesgo que puede estar presente en cualquier medición, no pudimos dar cuenta de diagnósticos psiquiátricos específicos ni del consumo de medicamentos. Además, la temperatura ambiental puede estar relacionada con la función cognitiva, aunque las fluctuaciones de temperatura se controlan parcialmente por temporada, ejercicio, factores cardiovasculares y otros posibles correlatos de temperatura . La función ocular es otro posible factor de confusión. Específicamente, se ha encontrado que la transmitancia del cristalino y el área papilar afectan la fotorrecepción circadiana, aunque el control por edad puede reducir la confusión de estos factores. . La hora del día de la entrevista también puede tener un efecto en la cognición; sin embargo, el método de muestreo de REGARDS debe dar lugar a que todos los participantes tengan las mismas posibilidades de ser entrevistados durante un tiempo determinado, lo que dará lugar a distribuciones de tiempo similares en cualquier nivel variable dado .
Este nuevo hallazgo de que el clima no solo puede afectar el estado de ánimo, sino también la cognición, tiene implicaciones significativas y debe aclararse más en estudios futuros. Que la insolación tuvo una relación con la función cognitiva, pero no con la depresión, y que el efecto de la insolación en la cognición se muestra entre los participantes deprimidos, pero no no deprimidos, indica que la insolación puede tener una relación con la cognición que es independiente de, pero modificada por, la depresión. También sugiere la posibilidad de que la terapia de luz que se prescribe para el TAE también pueda mejorar la función cognitiva. Los estudios futuros que involucren la luz y otras terapias para el TAE deben incluir la función cognitiva como variable para determinar las relaciones con la insolación, el estado de ánimo y la función cognitiva. También se necesitan estudios futuros para demostrar déficits cognitivos particulares. El evaluador de seis elementos fue diseñado para probar el estado cognitivo global de un gran número de participantes de una manera fácil y eficiente. Si bien tiene una sensibilidad y especificidad adecuadas como procedimiento de detección para identificar a los que tienen más probabilidades de tener déficits cognitivos, no se puede usar para hacer ningún diagnóstico en particular y está limitada en su sensibilidad a déficits cognitivos de pequeña magnitud. En el futuro, se pueden utilizar exámenes y diagnósticos más específicos para encontrar los efectos específicos de la luz solar en los procesos cognitivos y las enfermedades. También mostramos que la investigación futura sobre el tratamiento y el estilo de vida debe centrarse en particular en las personas mayores, ya que cuanto mayor es un participante, mayor es la probabilidad de que el participante tenga una discapacidad cognitiva. Además, la investigación y posiblemente los programas relacionados con la divulgación y la educación para la salud podrían estar dirigidos a los depresivos en los grupos de educación inferior, no solo porque se sabe que tienen un menor acceso a la atención médica en general, sino también porque tienen un riesgo particularmente alto de deterioro cognitivo. Muchos de los estudios previos han analizado los efectos del clima en el estado de ánimo y la cognición como estacionales, pero los resultados de este estudio demuestran que el efecto de la estación en la cognición puede explicarse por la luz solar y otras variables. Este estudio también tiene un hallazgo interesante con respecto a aquellos sin un nivel elevado de síntomas depresivos. No encontramos que la luz solar afectara significativamente las habilidades cognitivas de estos individuos. Sin embargo, esta falta de un hallazgo significativo se puede encontrar debido a una serie de comportamientos indirectos inadecuadamente controlados que actúan como factores de confusión, ya que hay evidencia ambiental previa de los efectos de la temporada en la cognición y los efectos de la iluminación ambiental en el estado de ánimo y la cognición en poblaciones generales. De particular importancia, puede ser cierto que aquellos que no están deprimidos pueden pasar más tiempo al aire libre, recibiendo así un suministro más adecuado de iluminación ambiental .
Debido a que el deterioro cognitivo también está asociado con otros trastornos psicológicos y neurológicos, descubrir el impacto del entorno en el funcionamiento cognitivo en el contexto de estos trastornos puede conducir no solo a una mejor comprensión de los trastornos, sino también al desarrollo de intervenciones dirigidas para mejorar el funcionamiento diario y la calidad de vida.