On sait depuis longtemps que l’exposition à des niveaux de lumière variables tout au long de la journée est essentielle au maintien d’un rythme circadien sain. De nombreuses personnes ont recours à la luminothérapie et à la mélatonine, une hormone qui est normalement libérée dans l’obscurité, pour ajuster ou maintenir le bon fonctionnement de leur horloge interne. Les chercheurs pensaient auparavant que l’intensité de la lumière était le facteur le plus important dans la régulation de l’horloge interne. Cependant, une nouvelle étude suggère que la couleur de la lumière joue un rôle important dans le rythme circadien des souris, et peut-être aussi d’autres animaux.

La lumière est-elle différente au crépuscule ?

La lumière est différente au crépuscule et à l’aube, ce que les photographes reconnaissent depuis longtemps. Les photos prises au crépuscule ont une lumière nettement plus douce et plus bleue. Des chercheurs ont d’abord cherché à quantifier cette différence, en plaçant des instruments au sommet de grands bâtiments pour enregistrer l’intensité et la couleur de la lumière tout au long de la journée, pendant un mois.

Les résultats n’ont pas été surprenants. La lumière du crépuscule était plus bleue que celle du jour ou de l’aube. La différence de lumière n’est pas seulement une perception humaine, mais un phénomène mesurable. Une nouvelle question s’est alors posée : Le corps perçoit-il cette différence ?

Rythme circadien et couleur de la lumière : un lien ?

Une étude visant à déterminer si les animaux perçoivent la lumière plus bleue du crépuscule et y réagissent a été publiée ce mois-ci dans la revue PLOS Biology. L’étude chronobiologique a été réalisée sur des souris vivant en laboratoire sous un ciel artificiel.

Les souris sont nocturnes et se réveillent juste après le crépuscule. Comme les humains, elles ont des températures corporelles plus basses à certains moments de la journée, lorsqu’elles dorment généralement, et des températures corporelles plus élevées à l’heure du réveil. Leur température corporelle augmente fortement après le coucher du soleil, lorsque la lumière devient plus bleue, à la fois dans les environnements naturels et sous ce ciel artificiel.

Lorsque le ciel artificiel a été modifié de manière à ce que l’intensité de la lumière change, mais pas sa couleur, les souris ont vu leur rythme circadien se modifier. Elles sont devenues plus actives avant le crépuscule, un moment où elles dorment normalement, et n’ont pas montré l’augmentation de la température corporelle associée à l’éveil. Leur horloge interne de 24 heures s’est désalignée du jour et de la nuit, ce qui suggère que le changement de couleur de la lumière au crépuscule est un régulateur important de leur rythme circadien.

Le tic-tac des horloges internes

Comment les souris peuvent-elles percevoir la couleur de la lumière ? Nous savons depuis un certain temps que l’intensité de la lumière mesurée dans le cerveau des mammifères dépend d’un mécanisme complexe entre la rétine et le noyau suprachiasmatique du cerveau. Il a été démontré que les souris ont une activité électrique différente dans leur cerveau lorsqu’elles sont exposées à des lumières bleues et jaunes. En fait, leur cerveau est plus sensible aux changements de couleur qu’aux changements d’intensité lumineuse. Les chercheurs pensent que tous les animaux dotés d’une vision chromatique, y compris l’homme, peuvent avoir des mécanismes similaires pour percevoir et réagir aux changements de couleur de la lumière.

Les chercheurs pensent que le rythme circadien des souris dépend fortement du gène Tick Tock. Ce gène est activé en réponse à des changements de lumière et régit la production d’hormones qui contribuent à un rythme circadien sain. Tick Tock pourrait être l’équivalent murin du gène humain Per2, qui joue un rôle crucial dans le rythme circadien humain. La question de savoir si Tick Tock est activé ou désactivé en fonction de la couleur de la lumière fera l’objet d’études futures.

Des souris et des hommes

La couleur de la lumière est clairement importante pour le rythme circadien des souris, mais son effet sur les humains n’a pas encore été étudié et reste inconnu. Bien que ces résultats ne puissent pas encore être extrapolés à l’homme, les chercheurs en chronobiologie pensent qu’il peut y avoir une réponse à la couleur de la lumière chez tous les animaux qui perçoivent la couleur, y compris l’homme. Le Dr Timothy Brown, l’un des responsables de l’étude, espère que les recherches futures pourront avoir des applications positives pour la santé humaine. Dans une déclaration concernant l’étude sur les souris, le Dr Brown a déclaré : « En théorie, la couleur pourrait donc avoir des effets positifs sur la santé humaine :

« En théorie, la couleur pourrait donc être utilisée pour manipuler notre horloge, ce qui pourrait être utile aux travailleurs postés ou aux voyageurs désireux de réduire le décalage horaire. »

Le domaine de la biologie circadienne se développe rapidement à mesure que des liens sont établis entre l’environnement, les rythmes circadiens et la santé en général. Cette étude est prometteuse car elle suggère qu’à l’avenir, de nouveaux traitements plus efficaces pour les troubles du sommeil et d’autres troubles circadiens pourront être développés en utilisant des lumières de différentes couleurs.