La vision, un processus complexe, dépend de la conversion de différentes longueurs d'onde de lumière en impulsions électriques qui sont décodées sous forme de couleurs et de luminosité dans le cerveau.
Les photorécepteurs de la rétine, appelés cônes, facilitent une vision nette, détaillée et colorée sous une lumière suffisante.
En revanche, les bâtonnets contribuent à la vision dans des conditions de faible luminosité, permettant de distinguer différentes nuances de gris mais avec moins de précision.
Les impulsions électriques sont ensuite transmises aux cellules ganglionnaires de la rétine, qui sont ensuite traitées par le cortex visuel du cerveau, entraînant la perception d'une image couleur.
La couleur claire et son effet sur le sommeil
Il est important de noter que la lumière ambiante nous permet non seulement de voir, mais affecte également notre cycle de sommeil et notre rythme circadien.
Les cellules ganglionnaires spécialisées, telles que les cônes et les bâtonnets, sont sensibles à la lumière et réagissent fortement à la lumière de courte longueur d'onde, à environ 490 nm.
Lorsque nous sommes exposés à une lumière composée uniquement de courtes longueurs d’onde comprises entre 440 et 490 nanomètres, nous la percevons comme bleue.
Si cette lumière active les cellules ganglionnaires, elles envoient un signal à l’horloge interne indiquant qu’il est temps. C’est l’intensité lumineuse de chaque longueur d’onde qui devient le facteur décisif, et non la couleur perçue.
Barres, cônes et couleurs
Dr Christine Bloom du Centre de chronobiologie de l'Université Université de Bâlequi étudie les effets de la lumière sur l'homme, soulève la question de savoir si les cônes, et donc la couleur de la lumière, influencent également l'horloge interne.
« Les cellules ganglionnaires sensibles à la lumière reçoivent également des informations des cônes. Cela soulève la question de savoir si les cônes, et donc la couleur de la lumière, influencent également l'horloge interne. »
« En fin de compte, 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 de la journée », explique Bloom.
Dans une étude réalisée en 2019 sur des souris, il a été suggéré que la lumière jaune avait un effet plus fort sur l’horloge interne que la lumière bleue. Cependant, chez l’homme, le principal effet de la lumière sur l’horloge interne et le sommeil se fait probablement via les cellules ganglionnaires photosensibles.
« Il y a des raisons de croire que la couleur de la lumière, codée par des cônes, pourrait également être liée à l'horloge interne », ajoute le Dr Bloom.
Étudier les effets des couleurs claires
Pour découvrir la vérité derrière ces hypothèses, l’équipe de recherche a exposé 16 volontaires sains à des stimuli de lumière bleue ou jaune pendant une heure en fin de soirée. Un stimulus de lumière blanche a été inclus comme condition de contrôle.
Les stimuli lumineux ont été soigneusement conçus pour activer différentiellement les cônes sensibles à la couleur dans la rétine, tandis que la stimulation des cellules ganglionnaires sensibles à la lumière restait constante dans les trois conditions. Cela a permis aux chercheurs d’isoler les effets spécifiques de la couleur sur l’horloge interne et le sommeil.
« Cette méthode de stimulation lumineuse nous permet d'isoler de manière expérimentale propre les propriétés de la lumière qui peuvent jouer un rôle dans la façon dont la lumière affecte les humains », explique Manuel Spechan, professeur de chronobiologie et de santé à l'UCLA. Université technique de Munichqui a également participé à l’étude.
Dans le laboratoire du sommeil, les chercheurs ont évalué si la couleur de la lumière avait un effet sur l'horloge interne des participants.
Ils ont également évalué le temps nécessaire aux volontaires pour s'endormir, la profondeur de leur sommeil au début de la nuit, leur fatigue signalée et leur capacité à interagir, qui diminue naturellement à mesure que la somnolence augmente.
Résultats sur la couleur de la lumière, le sommeil et les horloges internes
Les résultats de l’étude indiquent que le contraste des couleurs claires, dans la dimension bleu-jaune, ne joue aucun rôle pertinent dans l’horloge interne humaine ou dans le sommeil. Cela contredit les résultats de l’étude sur les rats mentionnée ci-dessus.
« Nous n'avons trouvé aucune preuve que la différence de couleur de la lumière dans la dimension bleu-jaune joue un rôle important dans l'horloge interne humaine ou dans le sommeil », explique le Dr Bloom.
« Au lieu de cela, nos résultats confirment les résultats de plusieurs autres études selon lesquelles les cellules ganglionnaires photosensibles sont les plus importantes pour l'horloge interne humaine », explique le scientifique.
Manuel Spechan estime que cette étude contribue à combler le fossé entre la recherche fondamentale et les applications pratiques.
« Nos résultats montrent qu'il est peut-être très important de prendre en compte l'effet de la lumière sur les cellules ganglionnaires photosensibles lors de la planification et de la conception de l'éclairage », dit-il. « Les cônes et donc la couleur jouent un rôle très mineur. »
Effets de la « lumière bleue » et recherches futures
Il reste à examiner si la couleur de la lumière n’a aucun effet sur le sommeil sous des paramètres variables, tels qu’une exposition prolongée à la lumière ou des périodes différentes. Des études de suivi sont nécessaires pour répondre à ces questions et fournir de plus amples informations sur la relation entre la couleur de la lumière, l'horloge interne et le sommeil.
Les experts affirment souvent que la « lumière bleue » de courte longueur d’onde émise par les smartphones et les tablettes perturbe nos rythmes circadiens et nos habitudes de sommeil.
Par conséquent, il est recommandé d'utiliser ces appareils en début de soirée ou d'activer le mode nuit, ce qui réduit la lumière de courte longueur d'onde et confère une teinte jaunâtre.
Cependant, le Dr Bloom souligne que cette modification jaune est un sous-produit inutile. « Technologiquement, nous pouvons réduire la lumière de courte longueur d'onde dans ces écrans sans changer la couleur, mais les téléphones mobiles commerciaux n'ont pas encore adopté cette approche », explique-t-elle.
Bref, cette étude dissipe le mythe entourant l’effet de la couleur de la lumière sur l’horloge interne humaine et le sommeil. Alors que les cellules ganglionnaires photosensibles jouent un rôle important, la couleur de la lumière, codée par les cônes, est moins importante.
Alors que les recherches futures explorent ce sujet, il est essentiel de reconnaître le rôle central des cellules ganglionnaires photosensibles dans la conception de solutions d'éclairage qui favorisent des habitudes de sommeil saines et favorisent le bien-être général.
L'étude complète a été publiée dans la revue La nature du comportement humain.
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