Veilleuse allumée ? Effets dramatiques sur le cerveau

S’endormir avec la télé allumée, une lumière tamisée ou près d’une veilleuse aurait des effets insoupçonnés sur notre cerveau…

Parmi les spectacles à couper le souffle auxquels les astronautes embarqués à bord de la station spatiale internationale peuvent assister, il y a celui de notre planète la nuit.

 

 

Depuis l’espace, les villes apparaissent sous forme de taches de lumière, comme autant de notes scintillantes qui illuminent les masses sombres des continents.

Réverbères, enseignes lumineuses, lumières des habitations ou des bureaux, la lumière s’est invitée dans nos nuits depuis l’avènement de l’éclairage artificiel.

Elle nous permet de poursuivre nos activités à une période où nos ancêtres sombraient dans un sommeil baigné d’une obscurité totale. Et même lorsque nous décidons d’aller nous coucher, il n’est pas toujours facile de s’en affranchir tant elle est omniprésente et capable de s’immiscer à travers le moindre interstice des volets ou des rideaux.

Les espèces végétales et animales en perdent leurs repères habituels et l’homme n’est pas épargné.

Des risques accrus de maladies ont été identifiés chez les travailleurs de nuit – affections cardiovasculaires, cancers du sein et de l’ovaire, syndrome métabolique – et les preuves des méfaits de la lumière artificielle nocturne sur notre fonctionnement psychique commencent à s’accumuler.

Des chercheurs sud-coréens se sont intéressés aux effets d’un éclairage de nuit, même de faible intensité, sur le fonctionnement de notre cerveau. Ils ont recruté un petit groupe de 20 jeunes hommes en bonne santé et les ont invités à dormir au laboratoire pendant trois nuits consécutives.

Au cours des deux premières nuits, ils baignaient dans une obscurité parfaite ; puis, lors de la troisième nuit, les uns dormaient dans une pièce avec une veilleuse délivrant une intensité lumineuse de 5 lux (soit une luminosité extrêmement faible) et les autres dormaient avec une veilleuse délivrant une intensité lumineuse de 10 lux.

Pour imaginer le niveau d’éclairement testé, il faut imaginer que 10 lux correspondent environ à la quantité de lumière émise au dernier moment d’un coucher du soleil.

À titre de comparaison, un téléphone portable moderne éclaire bien plus : il émet environ 20 lux.

UNE MINUSCULE LUMIÈRE QUI PERTURBE LE CERVEAU

Pour examiner l’impact de ces éclairages nocturnes, les volontaires ont été soumis à des tests de mémoire tandis que l’activité de leur cerveau était analysée par IRM.

Si aucune modification significative n’a été observée chez les hommes exposés à l’intensité lumineuse la plus faible, les participants exposés à la veilleuse de 10 lux ont présenté une diminution de l’activité dans une région particulière du cerveau, le gyrus frontal inférieur.

Cette zone cérébrale est notamment sollicitée pour contrôler notre attention et détecter des indices pertinents permettant de résoudre un problème.

Autrement dit, notre cerveau ne fonctionne plus à 100 %.

Toutefois, les chercheurs signalent néanmoins que, sur une seule nuit, cette perturbation ne s’observe qu’à l’IRM : elle ne se perçoit pas encore dans la vie courante.

Les véritables problèmes semblent plutôt survenir quand la perturbation est répétée

UN SOMMEIL MOINS RÉCUPÉRATEUR

Pour expliquer cette baisse de régime du cerveau, on peut en partie évoquer une perturbation du sommeil provoquée par cette lumière parasite.

Une enquête menée auprès de 19000 personnes a révélé que les habitants des zones les plus touchées par la pollution lumineuse se plaignent davantage d’une mauvaise qualité de sommeil, de nuits écourtées et de somnolence en journée .

Cette impression n’en est pas qu’une : la même équipe sud-coréenne avait montré dans une étude précédente qu’une lampe de chevet émettant 40 lux provoque un sommeil plus superficiel, des réveils nocturnes plus fréquents et réduit l’amplitude des oscillations cérébrales, un paramètre qui influe sur nos processus de réflexion.Les chercheurs ont renouvelé ce type d’expérience avec des éclairages plus faibles, pour constater que l’exposition régulière à des lumières de 5 ou 10 lux suffit à contrarier le sommeil.

Et cela n’a rien de surprenant : être exposé à une lumière la nuit a un impact sur la production de mélatonine, l’hormone du sommeil. Pour qu’elle soit sécrétée en quantité normale, il est en effet nécessaire d’être plongé dans l’obscurité ; et plus l’obscurité est forte, plus la production de mélatonine est de qualité.

À l’inverse, une moindre production la nuit a pour conséquence de limiter la période de sommeil profond.

Pire, cette perturbation nocturne laisse de petites quantités de mélatonine résiduelle dans le sang pendant la journée, ce qui provoque alors fatigue, difficultés de concentration, manque d’entrain, etc. Et il y a de quoi être préoccupé : une enquête commanditée par l’Institut national du sommeil et de la vigilance révélait il y a quelques années qu’un Français sur quatre perçoit l’éclairage public dans sa
chambre.

Sans parler des personnes qui s’endorment avec la télévision, la tablette ou l’écran d’ordinateur allumé dans la chambre…

ENNEMIE DE LA PLASTICITÉ CÉRÉBRALE

L ’irruption de la lumière artificielle dans nos nuits pourrait également contrarier notre cerveau par un autre mécanisme.

Cet organe, même chez un adulte, n’est pas une structure figée : quelque 1400 nouveaux neurones se forment chaque jour dans la région de l’hippocampe, impliqué dans la mémoire et la navigation spatiale. Ce processus existe chez les autres espèces animales et semble très sensible à la lumière : placez des souris adultes dans un environnement constamment éclairé et voici le processus entravé, provoquant
des difficultés d’apprentissage et de mémorisation.

Même sans aller si loin dans le protocole expérimental, des rats du Nil (des animaux diurnes comme nous) soumis à un très faible éclairage de nuit (5lux) pendant trois semaines, développent des troubles semblables.

Et quand on observe au microscope la structure des neurones de leur hippocampe, celle-ci apparaît modifiée, avec une taille raccourcie.

En cause, la raréfaction d’un composé essentiel du cerveau, le BDNF, aussi appelé « facteur de croissance neuronale », qui assure la survie et la formation de nouveaux neurones.

Dans certaines maladies, le BDNF joue un rôle particulièrement important. C’est le cas par exemple de la sclérose en plaques, de la maladie d’Alzheimer ou de la démence sénile, dans lesquelles une bonne production de BDNF (et donc un bon sommeil sans lumière parasite) ralentit la progression de la maladie ou facilite la récupération entre les poussées (pour la sclérose en plaques).

DES RÉCEPTEURS DE LUMIÈRE DE HAUTE PRÉCISION

Mais la lumière nocturne pourrait également être plus directement néfaste sur notre cerveau.

Des souris de laboratoire ont été soumises à une alternance de périodes de 3 h 30 de lumière et d’obscurité pendant 15 jours. Les rongeurs ont réussi à conserver une durée de sommeil totale sur 24 heures normale, mais le niveau de cortisol, l’hormone du stress, a rapidement grimpé dans leur sang.

Elles ont également perdu leur goût pour l’eau sucrée dont elles raffolent habituellement, et se décourageaient plus rapidement face à un obstacle.

Leurs capacités d’apprentissage, de mémorisation et d’identification de nouveaux objets étaient plus faibles que les souris profitant d’un rythme de vie classique. L’administration d’un antidépresseur leur a rendu leur vivacité, suggérant ainsi qu’elles avaient traversé une phase de dépression induite par ce changement de rythme.

Les chercheurs ont constaté que ces symptômes dépressifs et d’apprentissages perturbés ne se manifestent pas chez les animaux privés de certaines cellules au niveau de la rétine qui perçoivent la lumière, confirmant l’importance de ne pas perturber la production nocturne de mélatonine.

La lumière nous permet bien sûr de percevoir le monde qui nous entoure. Ces informations visuelles sont captées par des cellules photoréceptrices situées au niveau de la rétine, appelées « les cônes » et
« les bâtonnets ».

Mais il existe un autre type de photorécepteurs, les « cellules rétiniennes ganglionnaires à mélanopsine », qui captent les informations lumineuses, même si nos yeux sont clos.

C’est grâce à elles que nous arrivons à savoir si une lumière est allumée ou éteinte même quand nos yeux sont fermés!

Elles transmettent ces informations à quelque 20 000 neurones qui contrôlent notre horloge biologique
principale.

Chaque jour, celle-ci corrige les petites différences entre notre rythme interne, plutôt basé sur 25 heures selon les chercheurs, et le format de notre journée défini sur 24 heures pour nous permettre de rester en phase avec le reste du monde. La lumière est ainsi un puissant synchronisateur.

L’horloge biologique contrôle un grand nombre de processus au sein de notre organisme : la sécrétion d’hormones, la température corporelle, la tension artérielle, l’expression de certains gènes…Mais les cellules rétiniennes ganglionnaires à mélanopsine sont également en communication avec d’autres zones du cerveau, directement impliquées dans les processus de réflexion, notre humeur ou la gestion de nos émotions.

Il n’est dès lors pas surprenant que des informations lumineuses inappropriées aient une influence directe sur l’équilibre de notre cerveau.

La solution ? Apprenons à éteindre la lumière ! 🙂

Sources scientifiques : 1Kang SG et al. Decrease in fMRI brain activation during working memory performed after sleeping under 10 lux light. Sci Rep. 2016 Nov 9;6:36731. doi: 10.1038/srep36731 2. Ohayon MM, Milesi C. Artificial outdoor nighttime lights associate with altered sleep behavior in the American general population. Sleep 2016; 39: 1311–1320 3. Cho JR et al. Let there be no light: the effect of bedside light on sleep quality and background electroencephalographic rhythms. Sleep Med 2013; 14: 1422–1425 4. Cho CH et al. Exposure to dim artificial light at night increases REM sleep and awakenings in humans. Chronobiol Int. 2016;33(1):117-23. doi: 10.3109/07420528.2015.1108980. Epub 2015 Dec 10 5.Enquête OpinionWay pour l’Institut national du sommeil et de la vigilance (sommeil et environnement), décembre 2013 6.Fujioka A et al. Effects of a constant light environment on hippocampal neurogenesis and memory in mice. Neurosci Lett 2011; 488: 41–44 7.Fonken LK. Dim nighttime light impairs cognition and provokes depressive-like responses in a diurnal rodent. J Biol Rhythms. 2012 Aug;27(4):319-27. doi: 10.1177/0748730412448324 8.Tara LeGates et al. Aberrant light directly impairs mood and learning through melanopsin-expressing neurons. Nature. 2012 Nov 22; 491(7425): 594–598.   ABE n°137 Février 2018 Celine Silvault

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