Işığın tedavi amaçlı kullanımı: Araştırma güncellemesi

Metin: Anadi A. Martel

Profesyonel aydınlatma tasarımcılarının, ışığın sağlığımız ve kendimizi iyi hissetmemiz üzerinde derin etkileri olabileceğini anlamaları gerekir. Işık, çoğu eski kültür toplumlarında tedavi amaçlı kullanılırken, 21. yüzyılın başından beri ışık tıbbı alanında araştırma faaliyetlerinde belli bir kıpırdanma görülüyor. Yıl içinde binlerce makale yayınlanıyor. Bu noktada, aydınlatma tasarımcılarının belli ilgi alanlarına göre uyarlanan ışık terapisi alanında bazı güncel araştırma çalışmaları konusunda kısa bir güncelleme var.

Güneş ışığı en önemli enerji kaynağıdır ve dünyadaki tüm yaşamı sağlar. Bu nedenle güneş ışığının insan sağlığı üzerinde etkisi şaşırtıcı değildir. Işığın tedavi aracı olarak kullanımı, insanlık tarihi kadar eskidir ve eski Mısır, Hint, Yunan metinlerinde bahsedilmektedir.
Güneş ışığı Antik çağda helyo terapi olarak hem en saf şekli hem de değerli taşlar ve diğer renkli malzemeler ile tıpta önemli bir yardımcı araç olmuştur. Güneş ışığının rolü Batı’da yüz yıllarca dikkate alınmamıştır, çünkü Hristiyanlık helyo terapiyi bir tür güneşe tapma olarak görmüş ve batıl inanç olarak yasaklamıştır. Ancak 19. yüzyılın sonuna doğru insanlar tekrar güneş ışığı ile ilgilenmeye başlamıştır. Bu dönemde ışık tıbbına büyük saygı gösterilmiş, 1903 yılında Nils Ryberg Finsen’e tıp dalındaki ilk Nobel ödülü verilmiştir. Bu ödülün arkasındaki öncü çalışma foto terapi alanında yapılmıştır. 1930’lu yıllarda keşfedilen antibiyotiğin geniş kullanımı ile ışık terapisi tekrar bir “tıbbi batıl inanç” olarak görülmüş ve ikinci bir önemli keşif yapılana kadar gelişime uğramamıştır.

Beden için ışık: Tıbbi Uygulamalar

İlk keşifler ışığın; hücreler içindeki metabolik süreçleri sağlayabildiği ve üstelik bu işlemi bir dizi biyo-kimyasal karmaşık süreçlerle yaptığı belirlenmiştir. Tüm bunlar bu alanda çalışan en önemli araştırmacı, Prof. Tiina Karu tarafından foto-biyo modülasyon olarak adlandırılmaktadır. Prof. Karu insan hücrelerindeki minicik yüksek enerji tüketimli mitokontrileri, çoğunlukla kırmızı ve enfraruj alanına yakın ışık frekansları ile sınırlı ışık simülasyonlarının ana alıcıları olarak tanımladı. Bu bilgi “Low-Level-Lasertherapie / LLLT” olarak adlandırılan düşük seviyeli lazer terapisi başlıklı yepyeni bir araştırma alanına yol açtı. Termal olmayan lazer ışık enerjisi sinir hücreleri ve yumuşak doku hücrelerini yenilemek üzere tedavide kullanılıyor.

Artık LLLT giderek daha fazla kabul görüyor. Dünya çapında foto-biyo modülasyonun temel hücresel süreçlerine yönelik araştırmalar artıyor ve farklı renkleri belli etkileri keşfediliyor. Örneğin, mavi ışık akne tedavisinde, sarı-turuncu ışık cildi germede, kırmızı yaraları iyileştirmede, enfraruj eklemlerin yükünü almada kullanılıyor. Son yılların en ilginç gelişmelerinden bir başkası da transkranyel ışık terapisi. Bu terapide beyin hücrelerinin iyileşmesi için enfraruj ışığı kranyum içinden veriliyor. Aynı tedavi enfarktüs, demans ve depresyon gibi bulguları da azaltabilir.

İkinci önemli keşif ise ışığın, hormon sistemimizi önemli ölçüde etkileyecek ancak görünmeyen büyük etkileri olmasıdır. Bunlar göz sinirinden ayrı görülmelidir. Göz siniri gözden, büyük beyinde primer görsel kortekse kadar görme sisteminin birbiri ile bağlantısı olan nöronlar zinciridir. Işığın görünmeyen görsel etkileri olabileceği yüz yıllardır tahmin ediliyordu. Ancak, 2000 yılında foto reseptörlerinin yeni bir türü olumlu olarak tanımlandı. Bunlar melanopsin proteinini salgılayan ve vücutta biyolojik reaksiyonlara neden olan iPRGC’lerdi (Intrinsic Photosensitive Ganglial Cells). Melanopsin önce Invertebraten içinde tanımlandı ve sonra memeli hayvanlar yerine omurgasız hayvanlar ile ilişkilendirildi. iPRGC’ler doğrudan hipotalamus’a bağlı ve hem melatonin düzeyimizi hem de zirkadyan ritmimizi etkiliyor. Mevsime bağlı depresyonların tedavisi için buradan “Bright-Light-Therapy” terapisi ortaya çıktı. Bu uygulama bugün herkes tarafından “ışık terapisi” olarak algılanıyor ve bu şekilde kabul görüyor. Bu bulgu aydınlatma tasarımcıları için derin sonuçlar doğurdu. Artık aydınlatma planlamaları ve tasarımları sadece ekonomik ve estetik unsurları dikkate almayacak aynı zamanda sağlığımızı da etkileyecekti. Oturma odalarındaki ışık içindeki mavi miktarı, renk ısısı (Grad Kelvin) olarak ifade edilerek tasarımın kilit unsuru yapıldı. Genelde aslında her şey açıktı: Öğleden önce ve öğle saatlerinde uyanıklık halini sürdürmek için yüksek renk ısısı (5.000 Grad Kelvin) ve akşamları, günün ritmini tamamen yok etmemek için düşük renk ısıları (3.000 Grad Kelvin’den daha az, sarımsı bir renk) kullanıldı.

Son 10 yıl içinde ışığın görünmeyen etkileri konusunda bir hayli yazıldı çizildi. Bu konu ile ilgili olarak yıl içinde yüzlerce araştırma çalışması yayınlanıyor ancak bunlar konunun sadece olağanüstü karmaşıklığının altını çiziyor. Yukarıda bahsedilen genel tavsiyeler aslında geçerliliğini korumaya devam ederken 2010 yılından itibaren giderek daha fazla şüphe oluştu.

Birkaç yıl önce alanında tanınmış 14 araştırmacıya “ışığın melanopsin yaşında ölçümü ve uygulanması” konusunda görüşleri soruldu. Onlar da şu sonuca vardılar: Basit kurallar büyük bir olasılıkla yararlı oldukları kadar zarar da veriyorlar. Ve hatta en iyi uygulamalardan bahsedildiğinde belli koşullar altında uzmanlar da farklı görüş bildiriyorlar. Bugünün karmaşıklıkları çok çeşitli. Kendi melanopsin pigmentine tepki olarak görünmeyen iPRGC’ler de görsel foto reseptörlerden – çubuk ve koniler – iletiyorlar. Ortaya çıkan ışığa olan zirkadyana hassasiyet, artık hem görünen hem de görünmeyen uyarı ve sinyalleri birbirine bağlayan karmaşık bir ağ olarak görülüyor. İlk model, 460 nanometrede (nm) bir melatonin baskılamasına göre ayarlanıyor. Bugün zirkadyan hassasiyetin tayfı farklı, lineer olmayan modellerle tarif ediliyor. Burada 490 nm ile bir ucun ortalama kayması söz konusu. Bugüne kadar beş farklı adede kadar iPRGC tanımlandı. Her biri kendi hareket tayfına ve dentritik ağ yapısına sahip. Farklı iPRGC türlerinin ve de “geleneksel” çubuk ve konilerin çok önemli dereceli farklı tepki hızları, retinanın sinir düğümleri hücre matrisi içinde karmaşık zamansal ve alansal dinamiği olduğuna işaret ediyor. Görünen ve görünmeyen sistemlerin açık bir şekilde birbirinden farklılaştırılması artık geçerli değil. iPRGC’lerin hipotalamusun üzerinde etki ettiği ve görme için önemli olan tüm beyin alanlarına etki ettiği tahmin ediliyor. Buna göre bunlar görsel algının unsurlarını da etkiliyor. İç saatimiz, zirkadyan ritim renk ısısı değeri değil gerçekten daha çok gün doğumu ve güneş batımındaki renk ısısının yoğun çeşitleri ile kumanda ediliyor ki tüm bunlar “İnsan Merkezli Aydınlatma Tasarımı” üzerinde geniş sonuç doğuruyor. Eğer tüm bunlar size biraz karmaşık geliyorsa, kendinizden şüphelenmeyin. Çünkü yalnız değilsiniz…

Işık hijyeni: LED Uyuşmazlığı

LED evrimi, sürmekte olan araştırma çalışmalarına paralel olarak gelişiyor ve LED aydınlatmasının sağlık üzerindeki sonuçları konusunda çeşitli uyuşmazlıklara neden oluyor. Uzmanların bu konu ile ilgili olumlu ve olumsuz görüşleri var. En önemli konulardan biri, tüm beyaz LED’lerde kullanılan tayf içinde 440 ile 460 nm arasındaki mavi uç noktanın riskleri ile ilgili. Beyaz LED’ler genel aydınlatmada uygulanıyor.

Bahsi geçen riskler zirkadyan ritmi potansiyel olarak etkileyebilir ve retinanın geri dönüşemez şekilde hasar almasına neden olabilir. Bu hasar oksidatif foto degradasyonu (450nm’de “Blue Light Hazard”) sonucu ortaya çıkıyor ve yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD) ile ilişkili olabilir. LED sanayisi bu tür söylemleri reddediyor ve ABD Enerji Bakanlığının 2014 yılında yayınladığı “True Colors” adlı raporu ile kamuyu bilgilendirmeye çalışıyor. Raporda konunun sadece LED’ler olmadığı, genel olarak ışık araçlarının ilişkili renk ısısının önemli olduğu belirtiliyor.

Uluslararası Enerji Ajansı’nın raporları ve AB’nin Bilimsel Heyeti’nin yayınladığı “Yeni ortaya çıkan ve yeni tanımlanan sağlık riskleri” (SCENIHR) adlı raporu da mavi ışığa bağlı risklerin LED’lere ve de riski kesin belli olan güneş ışığına göre daha kötü olmadığını kanıtlıyor. Şu sıralar, çoğu aydınlatma planlamacısı bu argümanlar ile sanki biraz sakinleşmiş gibi. Ancak, özellikle tedavi amaçlı çoğu ışık uygulamalarında uzman olan ışık planlamacıları (Uluslararası Işık Derneği gibi) henüz ikna olmadılar. Dile getirilen bir konu da insan için görünen tayf içinde hareket işlevlerinin entegrasyonu ile tespit edilen hesaplanabilir risk faktörlerinin geçerliliği. Bu tür bildirim süreçleri dengelenmemiş tayflarda değerli görünen benzer sonuçlara götürebilir ve biyolojik olarak aktif belli ışık frekansları ile ortaya çıkan noktasal etkileri yok etme eğilimindedir. Bu da suni ışığın geceleri ve de ışık kirliliğinin sağlığımız üzerinde olumsuz etkisi açısından son derece endişe verici.

Bir diğer argüman; retinanın sağlık durumunda yakın enfraruj ışığının (NIR) önemli rolünün sistematik olarak dikkate alınmaması ile ilgilidir. Flüoresanlar ve LED’ler gibi modern enerji tasarruflu aydınlatma araçları NIR yansımalarını azaltmak veya bunları tamamen ortadan kaldırmak için özel geliştirilmiştir. Çünkü NIR boşa harcanmış ısı enerjisi olarak görülür. Prof. Tiina Karu’nun araştırma çalışmaları sayesinde foto-biyo modülasyon ile desteklenen hücre yenilenmesinin, kırmızı ve enfraruja yakın alanda oluştuğu tespit edilmiştir. Deneylerde zarar görmüş retina hücrelerinin bu ışık kaynaklarının makul aydınlatma gücünde onarılabileceği de anlaşılmıştır. Güneş ışığında (mum ve akkor lamba gibi diğer geleneksel ısı veren ışık kaynaklarında olduğu üzere) mavi ışık miktarı kırmızı ve NIR miktarı ile dengelenmektedir. Bu da oksidatif stres ve retina yenilemesi arasında doğal bir denge oluşturur. Hiç ısı vermeyen veya az ısı veren LED gibi lambaların güneş ışığına göre daha yüksek bir mavi miktarı olmayabilir. Ancak, dengeyi sağlayan NIR de eksik. Bu durumda retinanın kalıcı hasar almasına neden olma riski daha yüksek olabilir. LED’lerin ışık hijyenindeki bir başka problem LED sürücülerindeki Darbe Genişlik Modülasyonu’nun (PWM) geniş kullanımı ki bu da yoğun darbeli ışığa neden olabilir. Genel olarak bu kadar yüksek frekansa sahip ışığın erime frekansı (50’den 90 Hertz (Hz)’e kadar) dijital olarak açılıp kapandığı ve gözümüzün bu geçişleri algılayamadığı varsayılmaktadır. O “görünmeyen” titrek ışık migren, baş ağrısı ve göz yorgunluğuna neden olabilir. Genel olarak çevre kirliliğine de neden olmaktadır. Yapılan en son araştırmalarda bugüne kadar varsayılan yüksek frekansların ötesindeki etkilere dikkat çekilmektedir ve en yeni IEEE tavsiyelerinde “biyolojik efektleri” engellemek için 3000 Hz’in üzerinde PWM frekansları gerekmektedir. Hemen göze çarpmayan tedavi amaçlı ışık efektleri ile çalışmaya alışık olan uzmanlar PWM’yi doğrudan ortadan kaldırmayı ve LED’leri, aslında işlemi teknik açıdan zor ancak mümkün olan doğru akım ile çalıştırmayı daha sağlıklı buluyorlar.

Ortamı neşelendirmek için ışık: Psikolojik tedavi amaçlı uygulamalar

Her aydınlatma tasarımcısı, “insanın saf renkleri daha çok tercih ettiği” gerçeğini kullanır. Bu süreç, “ışık ile tedavi edenler” tarafından daha ilerletilmiştir. Işığın ve renklerin duygularımız üzerindeki derin etkisinden yola çıkılarak, otonom sinir sistemimizin (ANS) dengesini sağlamak, alternatif tıpta vücuttaki meridyen ve enerji akışını tam sağlamak için farklı metotlar geliştirilmiştir. Biyo-kimyasal temelli ışık tıbbına göre daha küçük ölçekte olsa da renk ve darbeli ışığın psiko-fizyolojik etkileri konusunda klinik araştırma projeleri yapılmaktadır.

Bunların arasında sesli görüntülü uyarı gibi çok ümit vadeden yollar, yanallaştırılmış ışık aracılığı ile beynin her iki lobunda yaratılan farklı etkiler ve ışık modülasyonu ile ilgili yapmış olduğum araştırma yer alıyor. Bu çalışmalar; depresyon, tükenmişlik sendromu, post travmatik stres (PTBS), uyku bozukluğu, bağımlılık, öğrenme zorluğu, dikkat eksikliği/hiper aktivite veya fibro miyalji gibi hastalıkların tedavisinde ışığın psiko-terapötik uygulaması konusunda ümit veriyor. Tüm sayılan rahatsızlıklarda diğer standart terapiler sınırlı kalıyor. Araştırmalar ayrıca, birçok başka tıbbi araştırma ile tespit edilen görünen ve görünmeyen göz sinirinin karmaşık oyununu teyit ediyor.

Bilgi olarak ışık: Geleceğin Tıbbı

Biraz önce ışığın belirtilen etkilerinin yanı sıra araştırma çalışmaları sayesinde aşırı zayıf yoğunluk alanında ışık uygulamalarının temel etkileri de açıklanıyor ve kabul ediliyor. 70’li yıllarda biyo-fizikçi Fritz-Albert Popp’un yapmış olduğu araştırmalarda canlıların aşırı zayıf fotonları, biyo-fotonlar yansıttığı ve absorbe ettiği gösteriliyor. Bugün, biyo-fotonik ihtisası, çoğunlukla Hollanda ve Japonya’daki enstitüler tarafından incelenen bir alan. En son edinilen bulgular; ışığın tanı koyma anlamında kullanımına yönelik ipuçları, sağlık ve kendini iyi hissetme üzerindeki etkileri konusunda bilgi veriyor. Bu tür gizemleri bir kere çözdüğümüzde ışık gerçek anlamda geleceğin tıbbı olacak.

www.international-light-association.org
www.facebook.com/ilacolor
www.youtube.com/c/International-lightassociationOrg