La couleur de la lumière est moins importante pour l'horloge interne qu'on ne le pensait à l'origine
Les cellules ganglionnaires sont essentielles
La lumière du soir est considérée comme néfaste pour le sommeil. Mais la couleur de la lumière joue-t-elle un rôle ? Des chercheurs de l'université de Bâle et de l'université technique de Munich (TUM) ont comparé l'influence de différentes couleurs de lumière sur le corps humain. Les conclusions des chercheurs contredisent les résultats d'une étude précédente menée sur des souris.
La vision est un processus complexe. La perception visuelle de l'environnement est créée par une combinaison de différentes longueurs d'onde de la lumière, qui sont décodées en tant que couleurs et luminosité dans le cerveau. Les photorécepteurs de la rétine convertissent d'abord la lumière en impulsions électriques : si la lumière est suffisante, les cônes permettent une vision nette, détaillée et colorée. Les bâtonnets ne contribuent à la vision que dans des conditions de faible luminosité, ce qui permet de distinguer différentes nuances de gris, mais rend la vision beaucoup moins précise. Les impulsions nerveuses électriques sont finalement transmises aux cellules ganglionnaires de la rétine, puis, via le nerf optique, au cortex visuel dans le cerveau. Cette région du cerveau transforme l'activité neuronale en une image colorée.
Qu'est-ce qui influence l'horloge interne ?
La lumière ambiante ne nous permet pas seulement de voir, elle influence également notre rythme veille-sommeil. Les cellules ganglionnaires spécialisées jouent un rôle important dans ce processus. Comme les cônes et les bâtonnets, elles sont sensibles à la lumière et réagissent particulièrement à la lumière de courte longueur d'onde (environ 490 nanomètres). Si la lumière se compose uniquement de courtes longueurs d'onde de 440 à 490 nanomètres, nous la percevons comme bleue. Si la lumière de courte longueur d'onde active les cellules ganglionnaires, elle signale à l'horloge interne qu'il fait jour. Le facteur décisif est l'intensité de la lumière par longueur d'onde ; la couleur perçue n'a pas d'importance.
"Cependant, les cellules ganglionnaires sensibles à la lumière reçoivent également des informations des cônes. On peut donc se demander si les cônes, et donc la couleur de la lumière, n'influencent pas également l'horloge interne. Après tout, les changements les plus frappants dans la luminosité et la couleur de la lumière se produisent au lever et au coucher du soleil, marquant le début et la fin d'une journée", explique le Dr Christine Blume. Au Centre de chronobiologie de l'Université de Bâle, elle étudie les effets de la lumière sur l'homme et est le premier auteur d'une étude portant sur les effets de différentes couleurs de lumière sur l'horloge interne et le sommeil. L'équipe de chercheurs de l'université de Bâle et de la TUM vient de publier ses résultats dans la revue scientifique "Nature Human Behaviour".
Comparaison des couleurs de lumière
"Une étude réalisée en 2019 sur des souris suggère que la lumière jaunâtre a une plus grande influence sur l'horloge interne que la lumière bleue", explique Christine Blume. Chez l'homme, l'effet principal de la lumière sur l'horloge interne et le sommeil est probablement médié par les cellules ganglionnaires sensibles à la lumière. "Cependant, il y a des raisons de penser que la couleur de la lumière, qui est codée par les cônes, pourrait également être pertinente pour l'horloge interne."
Pour en avoir le cœur net, les chercheurs ont exposé 16 volontaires sains à un stimulus lumineux bleuâtre ou jaunâtre pendant une heure en fin de soirée, ainsi qu'à un stimulus lumineux blanc comme condition de contrôle. Les stimuli lumineux ont été conçus de manière à activer de façon différenciée et très contrôlée les cônes de la rétine sensibles à la couleur. Cependant, la stimulation des cellules ganglionnaires sensibles à la lumière était la même dans les trois conditions. Les différences dans l'effet de la lumière étaient donc directement attribuables à la stimulation respective des cônes et, en fin de compte, à la couleur de la lumière.
"Cette méthode de stimulation lumineuse nous permet de séparer les propriétés de la lumière qui peuvent jouer un rôle dans la façon dont la lumière affecte les humains d'une manière expérimentale propre", explique Manuel Spitschan, professeur de chronobiologie et de santé à l'Université technique de Munich, qui a également participé à l'étude.
Afin de comprendre les effets des différents stimuli lumineux sur le corps, les chercheurs ont déterminé, dans le laboratoire du sommeil, si l'horloge interne des participants s'était modifiée en fonction de la couleur de la lumière. En outre, ils ont évalué le temps qu'il fallait aux volontaires pour s'endormir et la profondeur de leur sommeil au début de la nuit. Les chercheurs se sont également enquis de leur fatigue et ont testé leur capacité de réaction, qui diminue avec l'augmentation de la somnolence.
Les cellules ganglionnaires sont cruciales
La conclusion : "Nous n'avons trouvé aucune preuve que la variation de la couleur de la lumière selon une dimension bleu-jaune joue un rôle important pour l'horloge interne humaine ou le sommeil", déclare Christine Blume. Cela contredit les résultats de l'étude sur les souris mentionnée plus haut. "Nos résultats soutiennent plutôt les conclusions de nombreuses autres études selon lesquelles les cellules ganglionnaires sensibles à la lumière sont les plus importantes pour l'horloge interne humaine", déclare la scientifique.
Manuel Spitschan considère cette étude comme une étape importante vers la mise en pratique de la recherche fondamentale : "Nos résultats montrent qu'il est probablement plus important de prendre en compte l'effet de la lumière sur les cellules ganglionnaires sensibles à la lumière lors de la planification et de la conception de l'éclairage. Les cônes et donc la couleur jouent un rôle très secondaire".
Il reste à voir si la couleur de la lumière n'a pas d'effet sur le sommeil lorsque les paramètres changent et que, par exemple, la durée de l'exposition à la lumière est prolongée ou a lieu à une heure différente. Des études complémentaires devraient permettre de répondre à ces questions.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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