La lumière joue un rôle essentiel dans plusieurs fonctions non-visuelles comme la synchronisation de l'horloge biologique avec l’alternance jour-nuit. Elle constitue aussi un stimulant pour l’éveil et la cognition. Elle est ainsi couramment employée pour améliorer la performance, et pour lutter contre la somnolence ou encore la dépression saisonnière (blues hivernal).
Les mécanismes qui sous-tendent ces effets sont encore peu connus.
Durant la dernière décennie, la mélanopsine a été découverte. Il s'agit d'un photorécepteur dans la rétine de l’œil qui est essentiel à la transmission de l’information lumineuse vers de nombreux centres du cerveau non-visuels. Des études ont montré que la mélanopsine est particulièrement sensible à la lumière bleue.
Elles ont aussi montré que sans ce photorécepteur, les fonctions non-visuelles sont perturbées, l’horloge biologique est déréglée et l’effet stimulant de la lumière est compromis. Toutefois, chez l’être humain, le rôle de la mélanopsine dans la régulation de l’éveil et de la cognition n’était pas établi.
Sarah Laxhmi Chellappa et ses collègues de l’Université de Liège (Belgique) et de l’Institut Cellules Souches et Cerveau de l’Inserm (France) viennent de démontrer son implication dans l’impact de la lumière sur le cerveau. Leurs travaux sont publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Au moyen de l'imagerie par résonance magnétique (IRM), ils ont montré que l’impact de la lumière sur les régions cérébrales impliquées dans la réalisation d’une tâche cognitive dépendait de la couleur spécifique de la lumière reçue plus d’une heure auparavant.
Une exposition préalable à la lumière orange avant une lumière test augmentait l’impact de cette dernière, alors qu’une exposition préalable à une lumière bleue produit l’effet inverse.
Ce “effet retard” d’une exposition à la lumière sur la réponse lumineuse suivante est typique de la mélanopsine et de certains photopigments rencontrés chez les invertébrés et les plantes, et est connu sous le nom de mémoire photique.
"Nous aurions donc une machinerie dans l’œil identique à celle des invertébrés qui participe à la régulation de notre cognition. De façon générale, la lumière de notre environnement évolue au cours de la journée et ces changements modifient notre état. Cette recherche met en avant l’importance de la lumière pour les fonctions cognitives cérébrales et constitue une preuve en faveur d’un rôle cognitif de la mélanopsine
", conclut Howard Cooper de l'Inserm, coauteur.
Cette découverte supporte aussi l'intérêt pour la conception de systèmes lumineux qui optimisent les performances cognitives.
Psychomédia avec sources: Inserm, PNAS.
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