Decodificando as diferenças individuais de sensibilidade à luz: a Dra. Hou Dandan, da Universidade de Fudan, discute a pesquisa quantitativa e as aplicações da iluminação rítmica precisa.

Em 16 de julho, o evento especial em parceria entre “Ancient Town Lighting Expo – Iluminação Online” e a série de seminários “Luz da Fudan” convidou a professora Hou Dandan, pós‑doutora do Instituto de Fenotipagem Humana da Universidade de Fudan, para apresentar o tema “Análise dos mecanismos das diferenças individuais na regulação do ritmo circadiano pela luz e suas aplicações”. O seminário foi moderado por Hong Bing, secretário‑geral da Associação de Alunos da Universidade de Fudan – Grupo de Iluminação, e editor‑chefe da China Light All Media.

A Dr.ª Hou Dandan dedica‑se intensamente às áreas de fotobiologia, ergonomia da iluminação e ciência das cores; é membro de vários comitês técnicos do Comitê Internacional de Iluminação (CIE) e participou de diversos projetos‑chave nacionais de pesquisa e desenvolvimento, além de liderar ou contribuir para a elaboração de múltiplas normas nacionais e de grupos sobre iluminação baseada no ritmo circadiano, possuindo mais de dez patentes nacionais e internacionais.

A apresentação abordou quatro grandes blocos: a construção de um modelo quantitativo para a regulação do ritmo circadiano humano pela luz; a criação de coortes baseadas nas zonas climáticas típicas de iluminação da China; os impactos dos fatores ambientais e genéticos na modulação do ritmo circadiano pela luz; e as aplicações de intervenções luminosas precisas na clínica e na iluminação geral.

Das “terceiras células fotossensíveis” ao modelo quantitativo: os efeitos não visuais da luz tornam‑se visíveis

A Dr.ª Hou iniciou revisando os marcos históricos da fotobiologia. Em 2002, o professor Berson, da Universidade Brown, nos Estados Unidos, descobriu a existência de uma terceira classe de células fotossensíveis — as ipRGCs (células ganglionares retinianas intrinsecamente fotossensíveis), rompendo a concepção tradicionalmente ensinada de que apenas cones e bastonetes eram responsáveis pela percepção visual. Essa descoberta explicou por que pessoas cegas conseguem perceber a claridade ou escuridão do ambiente e saber quando dormir ou acordar, abrindo também as portas para a investigação dos efeitos não visuais da luz.

Visão não imagética (efeitos biológicos da luz) – via não visual

A luz não apenas permite que vejamos o mundo, mas também influencia profundamente o relógio biológico humano — regulando o sono e o despertar, o metabolismo hepático, a força cardíaca e a capacidade digestiva intestinal, aspectos que se alinham estreitamente com o conceito chinês de “fluxo meridiano do qi”.

No plano quantitativo, atualmente são reconhecidos globalmente dois modelos principais:

Um é o modelo CS (estímulo circadiano), desenvolvido pela equipe do professor Rea, do LRC dos EUA, que utiliza como indicador a taxa de supressão da melatonina durante a noite;

O outro é o modelo de iluminância equivalente α‑opic, proposto pela equipe de Lucas e já padronizado pelo CIE.

A Dr.ª Hou destacou que, em 2024, o CIE publicou uma declaração de posição enfatizando: “Luz adequada no momento adequado” — os efeitos da luz dependem não apenas do espectro e da intensidade, mas também do horário de exposição. A mesma luz pode ser benéfica pela manhã e potencialmente arriscada à noite.

Com base nisso, a Dr.ª Hou e a equipe da professora Lin Yandan concentraram‑se na dimensão temporal, realizando experimentos sistemáticos. Por meio de cápsulas orais que rastreavam indicadores objetivos como a temperatura central do corpo, constataram:

1. O horário de exposição determina tanto a direção (adianta ou atrasa) quanto a amplitude do deslocamento do ritmo circadiano, atuando como um “volante”;

2. A duração da exposição é um fator crucial que influencia a direção do deslocamento e, embora não seja acumulativa de forma linear, representa uma eficácia cumulativa baseada nos efeitos biológicos da luz;

3. O nível de estímulo circadiano é determinante para a amplitude; quanto mais forte a luz, maior é a força motriz do ritmo.

Resultados preliminares do estudo sobre a acumulação dos efeitos biológicos da luz ao longo do ciclo diário

A equipe desenvolveu o modelo preditivo DCLA (acumulação duracional da iluminação circadiana) para intervenções luminosas no deslocamento do ritmo circadiano humano, alcançando uma precisão de modelagem superior a 95% com seus próprios dados e mantendo 93% de precisão após incorporar três conjuntos de dados de pesquisas europeias externas.

Esse modelo já foi incluído na norma nacional oficial GB/T 46119‑2025 “Dose dos efeitos biológicos não visuais da luz sobre o olho humano”, prevista para entrar em vigor em março de 2026, completando assim o ciclo desde a pesquisa básica até a aplicação industrial.

Diferenças individuais: uma disparidade impressionante de 50 vezes

A Dr.ª Hou ressaltou que, por trás da média estatística bem ajustada do modelo, as diferenças individuais constituem um problema incontornável.

“Qual é a magnitude real da variação na resposta à luz entre indivíduos diferentes?”

Os dados da pesquisa revelaram que, mesmo atingindo 50% de supressão da melatonina noturna, o indivíduo mais sensível precisa de apenas 6 lux, enquanto o menos sensível necessita de 350 lux, uma diferença superior a 50 vezes. Algumas pessoas podem ver seu ritmo circadiano adiantar ou atrasar 2 a 3 horas sob a luz, enquanto outros praticamente não percebem qualquer mudança.

“Se não solucionarmos as diferenças individuais, a iluminação saudável poderá ser eficaz para 50% das pessoas e ineficaz para os outros 50% — quase como jogar moeda ao ar.”

Os fatores que influenciam a sensibilidade individual à luz incluem:

◇Idade: a taxa de supressão da melatonina em crianças chega a 88%, enquanto em adultos fica em torno de 40%; aos 60 anos, a densidade de cones na retina é cerca de 60% daquela observada aos 10 anos;

◇Miopia: afeta o período latente do sono e a duração total do sono;

◇Cor da íris: íris claras têm maior transmissão de luz, resultando em maior supressão da melatonina;

◇Histórico de exposição à luz: quem vive há muito tempo em áreas de alta luminosidade tende a ser “matutino”, enquanto quem vive em locais escuros costuma ser “noturno”;

◇Contexto genético: genes como OPN4, que regulam a melanopsina, vias dopaminérgicas e receptores de glutamato, entre outros, influenciam diretamente a sensibilidade à luz.

Cinco grandes coortes de zonas climáticas de iluminação: uma vantagem exclusiva da China

Para decifrar as variadas respostas individuais à luz, a equipe aproveitou a vantagem geográfica única da China, construindo cinco tipos de coortes populacionais baseadas nas características climáticas típicas do país. Estabeleceram coortes em diferentes localidades na mesma latitude, explorando duas dimensões centrais que afetam a sensibilidade humana à luz.

Trata‑se de um campo experimental natural único no mundo, cujos resultados preliminares são bastante animadores:

● Coorte da zona 1 (Lhasa): apresenta maior volume total de melatonina ao longo do dia, oscilações mais intensas do ritmo circadiano e maior capacidade de contração pupilar — são mais sensíveis à luz.

● Coorte da zona 5 (Chongqing): o volume total de melatonina não aumenta durante o dia, com oscilações fisiológicas mais fracas.

● Mesmo entre indivíduos com o mesmo perfil genético, a duração e o estágio do sono variam significativamente conforme a zona climática — o ambiente exerce uma influência poderosa sobre a herança genética.

“Voltar a Lhasa” não é apenas uma canção.

Estudos mostram que a intensa iluminação natural de Lhasa (chegando a 100 mil lux) eleva os níveis de serotonina (“hormônio da felicidade”) no organismo, promovendo melhorias nos níveis de dopamina e melatonina, deixando as pessoas alegres durante o dia e com sono profundo à noite. “Há uma razão científica para dizer que, quando se está infeliz, deve‑se voltar a Lhasa.”

Intervenção luminosa precisa: exploração prática desde a clínica até a iluminação geral

Na aplicação clínica, a equipe da Dr.ª Hou já realizou diversas experiências práticas.

◆ Tratamento auxiliar da depressão: em colaboração com o Centro de Saúde Mental de Shanghai, adicionaram intervenções luminosas aos pacientes com depressão moderada a grave, sem interromper a medicação, obtendo respostas rápidas em duas semanas. Os resultados foram mais expressivos entre os indivíduos de alta sensibilidade à luz, sugerindo que futuras terapias luminosas devem priorizar a estratificação antes do diagnóstico e tratamento.

◆ Reabilitação cognitiva pós‑AVC: no Terceiro Hospital de Reabilitação de Shanghai, a equipe classificou os pacientes segundo sua sensibilidade à luz antes de aplicar estímulos luminosos, aumentando significativamente a eficiência do tratamento.

◆ Aplicações em iluminação geral: a Dr.ª Hou delineou o futuro de receitas luminosas personalizadas — utilizando a localização do celular para identificar a residência habitual do usuário (zona climática de iluminação), combinando idade, sexo, tipo de sono e questionários simples (como a sensibilidade à luz após levantar‑se à noite ou a intensidade do despertar pela manhã), é possível determinar a sensibilidade à luz sem precisar realizar sequenciamento genético em cada pessoa. Ao inserir essas informações em sistemas inteligentes de controle da iluminação, é possível gerar receitas luminosas personalizadas.

“Do ponto de vista do custo dos dispositivos, os produtos de iluminação inteligente atuais já dispõem de capacidades de ajuste de temperatura de cor, luminância, valores CS e EDI; o que realmente falta não é o hardware, mas a lógica subjacente — qual curva de luz deve ser utilizada por pessoas de diferentes regiões, idades e sensibilidades à luz.”

Perguntas e respostas

Na sessão de perguntas e respostas, a professora Hou Dandan respondeu detalhadamente às dúvidas do público:

P: As diferenças significativas na resposta individual ao ajuste do ritmo circadiano pela luz sugerem que, no futuro, os produtos de iluminação deverão ser customizados para diferentes grupos? E será que isso é viável em termos de custo?

R: Do ponto de vista do custo dos dispositivos, não haverá grande diferença em relação ao que já existe hoje. Após anos de desenvolvimento, os produtos de iluminação inteligente já oferecem recursos de ajuste de temperatura de cor, luminância, valores CS e EDI. O que realmente precisa mudar não é o hardware do produto, mas a lógica de controle por trás — diferentes regiões e grupos deverão utilizar curvas de luz distintas. Em termos de funcionalidade, o custo não aumentará significativamente.

Quanto ao custo do diagnóstico, não é necessário realizar sequenciamento genético em todos. Com algumas perguntas simples (como residência habitual, idade, reação à luz etc.), aliadas à localização via celular para identificar a zona climática de iluminação, é possível determinar o tipo de sensibilidade à luz em cerca de 90% dos casos. Estamos desenvolvendo ferramentas de questionário nesse sentido.

P: Qual é o significado prático da norma nacional GB/T 46119‑2025 “Dose dos efeitos biológicos não visuais da luz sobre o olho humano” para consumidores e fabricantes?

R: Essa norma responde principalmente a duas questões: primeiro, quais indicadores devem ser usados para quantificar os efeitos não visuais da luz; a norma sistematiza três conjuntos de indicadores — o sistema de iluminância equivalente α‑opic, o modelo de estímulo circadiano CS e o sistema DCLA‑CPS adaptado à população chinesa; segundo, define os valores de dose recomendados para cada situação de aplicação típica.

De particular valor é o fato de que o anexo da norma apresenta coeficientes de correção específicos para cada zona climática de iluminação. Por exemplo, Lhasa e Chongqing têm respectivamente coeficientes de amplificação e redução, em vez de uma abordagem uniforme para todo o país. Considerando a vasta extensão territorial da China e as enormes diferenças regionais, a norma deve adaptar‑se às características vitais das populações de cada área.

P: Quais são os casos concretos de intervenções luminosas precisas já implementados na clínica? Por exemplo, no tratamento de distúrbios do sono, na regulação do ritmo de trabalhadores em turnos ou no auxílio ao tratamento da depressão?

R: Atualmente, temos realizado testes principalmente nas áreas de depressão e reabilitação cognitiva pós‑AVC. No caso da depressão, em colaboração com o Centro de Saúde Mental de Shanghai, adicionamos intervenções luminosas a pacientes com depressão moderada a grave, obtendo respostas rápidas em duas semanas, com melhores resultados entre os indivíduos de alta sensibilidade à luz.

No Terceiro Hospital de Reabilitação, para pacientes com déficits cognitivos pós‑AVC, primeiro classificamos a sensibilidade à luz e depois aplicamos estímulos luminosos, aumentando a eficiência em cerca de 20% em comparação com relatos anteriores. Estamos gradualmente validando essa abordagem em diferentes doenças, passo a passo.

P: Com base nas coortes populacionais criadas segundo as zonas climáticas típicas de iluminação da China, as condições naturais de iluminação variam muito entre as regiões. Deveria a iluminação escolar adotar planos de iluminação circadiana diferenciados conforme a região geográfica?

R: Excelente questão! Esperamos que, na fase de implementação, quer seja a iluminação doméstica, a iluminação de salas de aula ou a iluminação hospitalar, sejam estabelecidas normas diferenciadas para cada região. Na norma sobre doses dos efeitos biológicos não visuais da luz, já foi introduzido um primeiro coeficiente de correção. Para a iluminação de salas de aula, além dos aspectos não visuais, funções visuais e discriminação de cores também apresentam diferenças regionais evidentes; a indústria seguirá aperfeiçoando gradualmente especificações de design de iluminação circadiana para salas de aula, segmentadas por região e cenário. Divulgaremos esses resultados progressivamente.

FIM

Nota: Este texto foi compilado a partir da gravação da palestra da Dr.ª Hou Dandan, intitulada “Análise dos mecanismos das diferenças individuais na regulação do ritmo circadiano pela luz e suas aplicações”, realizada no dia 16 de julho de 2026 na Sala de Aula Ming, e publicado pela própria Sala de Aula Ming.

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