The phase shift hypothesis for the circadian component of winter depression

Dialogues Clin Neurosci. 2007;9(3):291-300. doi: 10.31887/DCNS.2007.9.3/alewy.

Abstract

The finding that bright light can suppress melatonin production led to the study of two situations, indeed, models, of light deprivation: totally blind people and winter depressives. The leading hypothesis for winter depression (seasonal affective disorder, or SAD) is the phase shift hypothesis (PSH). The PSH was recently established in a study in which SAD patients were given low-dose melatonin in the afternoon/evening to cause phase advances, or in the morning to cause phase delays, or placebo. The prototypical phase-delayed patient, as well as the smaller subgroup of phase-advanced patients, optimally responded to melatonin given at the correct time. Symptom severity improved as circadian misalignment was corrected. Circadian misalignment is best measured as the time interval between the dim light melatonin onset (DLMO) and mid-sleep. Using the operational definition of the plasma DLMO as the interpolated time when melatonin levels continuously rise above the threshold of 10 pg/mL, the average interval between DLMO and mid-sleep in healthy controls is 6 hours, which is associated with optimal mood in SAD patients.

El hallazgo que la luz brillante puede suprimir la producción de melatonina condujo al estudio de dos situaciones, o mejor dicho modelos, de privación de luz: las personas totalmente ciegas y los depresivos invernales. La principal hipótesis para la depresión invernal (trastorno afectivo estacional, TAE) es la hipótesis del cambio de fase (HCF). La HCF se estableció recientemente a partir de los resultados de un estudio en pacientes con TAE que recibieron bajas dosis de melatonina en la tarde/noche para causar un avance de fase, o en la mañana para provocar retardo de fase, o placebo. El paciente prototípico con retardo de fase, como también el pequeño subgrupo de pacientes con avance de fase, respondieron en forma óptima a la melatonina administrada en el momento correcto. La gravedad de los síntomas mejoró en la medida que se corrigió el desajuste circadiano. El desajuste circadiano se puede definir mejor como el intervalo de tiempo entre el inicio de la producción de melatonina con la luz tenue (dim light melatonin onset, DLMO) y la mitad del sueño. Al utilizar la definición operacional de la DLMO como el tiempo interpolado cuando los niveles de melatonina se elevan continuamente sobre el umbral de 10 pglmL, el intervalo promedio entre DLMO y la mitad del sueño en controles sanos fue de 6 horas, lo que se asoció con un ánimo óptimo en pacientes con TAE.

La découverte que la lumière intense peut inhiber la sécrétion de mélatonine a mené à l'étude de deux situations qui sont des modèles de la privation de lumière : la cécité totale et le trouble affectif saisonnier hivernal (TAS). L'hypothèse d'un décalage de phase (HDP) est la théorie principale pour le TAS. Une étude récente a permis de confirmer l'HDPpar administration à des patients ayant un TAS de faibles doses de mélatonine l'après-midi ou le soir pour provoquer une avance de phase, ou le matin pour un retard de phase. Un placebo a aussi été administré. Les patients ayant un retard de phase caractéristique, ainsi que le sous-groupe plus petit des patients ayant une avance de phase, ont répondu de façon optimale lorsque la mélatonine était administrée au bon moment. La sévérité des symptômes s'est améliorée quand la désynchronisation circadienne a été corrigée. La meilleure mesure de cette désynchronisation consiste en l'intervalle de temps entre le début de la sécrétion de mélatonine en éclairage faible (SMEF) et le milieu de la durée du sommeil. La définition opérationnelle de la SMEF consiste au moment (extrapolé) à partir duquel la concentration plasmatique de mélatonine reste systématiquement au-dessus du seuil de 10 pglml. Selon cette définition, l'intervalle moyen entre la SMLF et le milieu de la durée du sommeil est de 6 h chez les témoins sains, et est associée à l'humeur optimale chez les patients ayant un TAS.

Publication types

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

MeSH terms

  • Circadian Rhythm / drug effects
  • Circadian Rhythm / physiology*
  • Humans
  • Melatonin / metabolism
  • Melatonin / therapeutic use
  • Models, Biological*
  • Phototherapy / methods
  • Seasonal Affective Disorder / blood
  • Seasonal Affective Disorder / physiopathology*
  • Seasonal Affective Disorder / therapy

Substances

  • Melatonin