La lumière stimule notre cerveau
Des chercheurs de l’EPFL ont prouvé que l’intensité lumineuse influence nos performances cognitives et notre état d’éveil. Des effets positifs qui se prolongent jusqu’en début de soirée.
Tout se passe à travers les yeux. Les tests menés à l’EPFL ont confirmé l’hypothèse que la lumière a des conséquences sur l’état d’éveil. Ils ont en outre démontré que les effets de la lumière se prolongent sur le début de soirée et qu’ils ont un impact sur les mécanismes cognitifs. Ce sont les résultats que Mirjam Münch, du laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment (LESO), a récemment publié dans «Behavioral Neuroscience».
La lumière synchronise notre horloge biologique. Elle est collectée dans l’œil par des cellules photoréceptrices qui utilisent des photos pigment qui diffèrent des cônes et des bâtonnets, que l’on nomme la mélanopsine. Ces nouvelles cellules qui contiennent la mélanopsine, découvertes il y a une dizaine d’années dans la rétine, ne sont pas là pour former une image mais pour percevoir et absorber les photons dans la lumière visible. De plus, elles seraient stimulées par la lumière bleue.
Comme au bureau
La chronobiologiste et son équipe ont voulu savoir comment notre rythme circadien peut être influencé par la lumière perçue pendant la journée. Pour cela, ils ont recréé les conditions de travail d’un bureau et y ont installé de jeunes participants - au total 29 personnes. « Pour cette étude, nous avons pris en compte l’intensité de la lumière naturelle et artificielle sans évaluer spécifiquement le spectre de celles-ci.»
Du jour au crépuscule
Pour synchroniser leur horloge interne, les volontaires ont dû maintenir un rythme de sommeil et d’éveil régulier pendant les sept jours précédant l’étude. Ils portaient au poignet un bracelet muni de capteurs de lumière et d’accéléromètres, afin que les chercheurs puissent contrôler leur rythme.
L’étude proprement dite s’est déroulée sur deux sessions de 8 heures. Les participants ont passé les six premières heures dans une salle d’expérimentation, une première fois bien éclairée, entre 1000 et 2000 lux ce qui équivaut, à peu près, à la lumière naturelle diffusée dans une pièce. A la seconde session, la luminosité était d’une intensité d’environ 170 lux, ce que notre œil perçoit dans une pièce sans fenêtre, éclairée à la lumière artificielle. Pour cette expérience l’intensité lumineuse était mesurée au niveau des yeux. Toutes les demies-heures, les sujets ont dû évaluer leurs ressentis physiques, tels que l’état d’éveil ou la sensation de somnolence.
Enfin, à la fin de chaque session, les participants ont dû effectuer pendant 2 heures supplémentaires des tests de mémoire dans une pièce aussi sombre qu’un crépuscule – à moins de 6 lux. Pendant ces deux dernières heures, les chercheurs ont prélevé de la salive afin de mesurer la concentration de cortisol et de mélatonine. Deux hormones produites de manière circadienne, dans un cycle de 24 heures, par le corps humain.
Boostés par la lumière
Soumis à une plus grande intensité lumineuse pendant l’après-midi, les volontaires se sont montrés plus alertes, et ce jusqu’en début de soirée. En revanche, lorsqu’ils ont été exposés à une luminosité 10 fois plus faible, ils ont montré de nombreux signes de somnolence et obtenu de moins bons résultats aux tests de mémoire.
Ces résultats ont été observés sans que le taux de mélatonine ou de cortisol n’évolue dans leur salive. «Grâce à cette étude, nous avons découvert que l’intensité de la lumière a un effet direct sur le sentiment subjectif de somnolence, mais aussi sur la performance cognitive objective et que les bénéfices d’une lumière plus intense pendant la journée se répercutent bien au-delà de l’exposition», conclu Mirjam Münch.
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