Mélanopsine et qualité du sommeil, les effets de la lumière
Une protéine photosensible présente dans le cerveau, la mélanopsine, jouerait un rôle majeur dans la qualité du sommeil. En effet, selon une étude internationale révélée par le CNRS et publiée dans la revue PlosBiology le 9 juin dernier, on y apprend « la lumière influence fortement la physiologie humaine et participe notamment à la régulation du sommeil« . Les scientifiques, dont Patrice Bourgin de l’Institut des neurosciences cellulaires et intégratives du CNRS à Strasbourg, estiment que la luminothérapie pourrait par conséquent jouer un rôle futur majeur notamment dans le traitement des troubles du sommeil.
La lumière qui parvient sur l’œil envoie au cerveau deux types d’informations.
- l’information visuelle (relayée par 2 types de cellules rétiniennes
- l’information « non visuelle » issue de la détection de l’intensité lumineuse par l’œil
C’est cette information non-visuelle, transmise au cerveau grâce à la mélanopsine notamment, qui est au coeur de l’étude. Il y a moins de 10 ans, la découverte de cette protéine photosensible et de son rôle majeur dans la médiation des effets de la lumière a suscité de nombreuses recherches.
L’équipe de scientifiques a analysé le sommeil et l’électroencéphalogramme (EEG) de souris transgéniques privées de mélanopsine dans différentes conditions de lumière-obscurité. Chez ces animaux nocturnes, la lumière induit l’endormissement, à l’inverse de l’homme. Les souris privées de mélanopsine sont un modèle de choix pour l’étude des effets non circadiens, non visuels de la lumière sur le sommeil. Les chercheurs ont observé que les effets non circadiens de la lumière variaient au cours de la journée. En effet, l’utilisation de pulses de lumière et d’obscurité tout au long de la journée a permis de montrer que si la mélanopsine agit pendant la phase circadienne d’obscurité, les cônes et bâtonnets interviennent également durant la phase circadienne de lumière.
Par ailleurs, l’analyse a révélé qu’en l’absence de mélanopsine, les souris dorment tous les jours une heure de moins pendant la phase de lumière. Ceci démontre que l’influence non circadienne de la lumière s’exerce sur de longues durées et pas seulement en réponse à un flash lumineux. De plus, chez ces souris, l’altération de certaines oscillations EEG montre que le niveau de vigilance induit par l’obscurité est diminué, les souris ayant une moins bonne qualité d’éveil. Par ailleurs, ces souris privées de mélanopsine qui dorment une heure de moins, devraient présenter une plus forte propension au sommeil que les souris témoins. Or, elles ont, au contraire, une propension au sommeil plus faible (notamment en réponse à une privation de sommeil) prouvant ainsi que l’absence d’un photopigment tel que la mélanopsine pouvait altérer l’homéostasie du sommeil. Par ailleurs, en identifiant les réseaux neuronaux impliqués, les chercheurs ont montré que la lumière agit en activant des neurones « inducteurs du sommeil » de l’hypothalamus antérieur.
L’ensemble de ces résultats confirme que la lumière ne concerne pas que la vision. Ils démontrent pour la première fois que les effets directs de la lumière et de l’obscurité interagissent avec les régulations circadiennes et homéostasiques du sommeil pour déterminer la durée et la qualité de l’éveil et du sommeil. Si ces observations se confirment chez l’homme, elles auront des implications importantes dans l’utilisation de la luminothérapie en pratique clinique, et plus généralement de la lumière dans notre société.
Source : Santé Médecine
L’étude complète est disponible ici sur le site de PlosBiology
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