Visual impairment and circadian rhythm disorders

Dialogues Clin Neurosci. 2007;9(3):301-14. doi: 10.31887/DCNS.2007.9.3/slockley.

Abstract

Many aspects of human physiology and behavior are dominated by 24-hour circadian rhythms that have a major impact on our health and well-being, including the sleep-wake cycle, alertness and performance patterns, and many daily hormone profiles. These rhythms are spontaneously generated by an internal "pacemaker" in the hypothalamus, and daily light exposure to the eyes is required to keep these circadian rhythms synchronized both internally and with the external environment. Sighted individuals take this daily synchronization process for granted, although they experience some of the consequences of circadian desynchrony when "jetlagged" or working night shifts. Most blind people with no perception of light, however, experience continual circadian desynchrony through a failure of light information to reach the hypothalamic circadian clock, resulting in cyclical episodes of poor sleep and daytime dysfunction. Daily melatonin administration, which provides a replacement synchronizing daily "time cue, " is a promising therapeutic strategy, although optimal treatment dose and timing remain to be determined.

Muchos aspectos fisiológicos y conductuales del ser humano están controlados por ritmos circadianos de 24 horas, los que tienen un gran impacto en nuestra salud y bienestar Estos ritmos incluyen el ciclo sueño-vigilia, el alerta y los patrones de varias funciones, como también el perfil de secreción diaria de muchas hormonas. Estos ritmos se generan espontáneamente por un “marcapaso” interno en el hipotálamo y se requiere de la exposición de los ojos a la luz diurna para mantener estos ritmos circadianos sincronizados tanto internamente como con el ambiente externo. Los sujetos videntes tienen este proceso de sincronización asegurado, aunque ellos experimenten algunas de las consecuencias derivadas de la falta de sincronía cuando tienen un “jetlag” o trabajan en turnos nocturnos. La mayoría de las personas ciegas no percibe la luz; sin embargo, experimentan continuas faltas de sincronía circadiana debido a que falla la llegada de la información luminosa al reloj circadiano hipotalámico, lo que se traduce en episodios cíclicos de mal dormir y mal funcionamiento durante el día. La administración diaria de melatonina proporciona un sustituto para la sincronización diaria de la “clave temporal”, y aunque constituye una estrategia terapéutica promisoria, aun falta determinar el momento más adecuado de la administración y la dosis terapéutica óptima.

De nombreux aspects de la physiologie et du comportement humain sont dominés par les rythmes circadiens de 24 h qui ont un impact majeur sur notre santé et notre bien-être, notamment le cycle veille-sommeil, les variations quotidiennes des processus attentionnels et de performance, et la sécrétion de nombreuses hormones. Ces rythmes circadiens sont générés spontanément par un « pacemaker » interne situé dans l'hypothalamus. Une exposition quotidienne des yeux à la lumière est nécessaire pour conserver la synchronisation de ces rythmes à la fois entre eux et avec l'environnement externe. Les voyants considèrent cette synchronisation quotidienne comme évidente, tout en expérimentant certaines conséquences de la désynchronisation circadienne en cas de décalage horaire ou de travail en horaire posté. La plupart des aveugles, n'ayant aucune perception de lumière, subissent une désynchronisation circadienne permanente par impossibilité de l'information lumineuse d'atteindre l'horloge circadienne hypothalamique. Ceci conduit à des épisodes cycliques de mauvais sommeil et de mauvais fonctionnement diurne. En resynchronisant les plages horaires chaque jour, l'administration quotidienne de mélatonine est une stratégie thérapeutique prometteuse, bien qu'il faille encore en préciser l'horaire d'administration et la posologie optimale.

Publication types

  • Research Support, N.I.H., Extramural
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.
  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Central Nervous System Depressants / metabolism
  • Central Nervous System Depressants / therapeutic use
  • Chronobiology Disorders / drug therapy
  • Chronobiology Disorders / pathology
  • Chronobiology Disorders / physiopathology*
  • Humans
  • Melatonin / metabolism
  • Melatonin / therapeutic use
  • Vision Disorders / complications*
  • Vision Disorders / drug therapy
  • Vision Disorders / metabolism

Substances

  • Central Nervous System Depressants
  • Melatonin