Avec tant de types de lumière, pourquoi la lumière bleue est-elle toujours considérée comme malsaine ?
Source : « Science mondiale » (ID : huanqiukexue)
Auteur : Global Science
Rédigé par Li Shiyuan
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Ces dernières années, la « protection contre la lumière bleue » est apparue de plus en plus fréquemment dans notre champ de vision. Cette « anxiété liée à la lumière bleue » est quelque peu justifiée, mais nous ne devrions pas nous concentrer uniquement sur la lumière bleue.
日出而作，日落而息，这些我们的祖先积累下来的生活经验，已经自然地融入了我们的身体中。和许多生物一样，我们的体内演化出了一套和昼夜交替相吻合的昼夜节律，或者简单来说，我们叫它生物钟。
Nous pensons souvent que le rythme circadien consiste simplement à se coucher à l'heure, mais en réalité outre le sommeil, la température corporelle, les fonctions cognitives et le système neuroendocrinien humain présentent tous des rythmes . L'alignement des activités physiologiques internes et des rythmes comportementaux avec les changements périodiques de l'environnement externe est également appelé entraînement (entrainment). Les mécanismes de régulation des rythmes circadiens humains sont très complexes, et tout commence par la lumière, qui est le facteur de changement périodique que nous percevons dans notre environnement.
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Dans l'Antiquité, et même jusqu'à récemment, lorsque la nuit tombait, le monde humain était principalement sombre (ou du moins peu éclairé). Ces dernières années, avec la popularité croissante des sources de lumière artificielle, en particulier des produits électroniques, l'impact de l'éclairage sur les rythmes circadiens humains a suscité une attention grandissante, la lumière bleue étant la plus fréquemment mentionnée. La plage de longueurs d'onde de la lumière visible pour les humains est d'environ 400 à 760 nm, parmi lesquelles la lumière bleue aux longueurs d'onde plus courtes (environ 450–485 nm) est souvent considérée comme ayant un impact négatif sur les rythmes du sommeil humain.
Cependant, comment ces ondes électromagnétiques qui nous apportent la lumière régulent-elles les rythmes de notre corps et comment affectent-elles significativement nos rythmes circadiens ?
Contrôleur circadien
Vous pourriez dire que la lumière est naturellement perçue avec les yeux. Cette réponse est à moitié correcte : certes, elle implique les yeux, mais n’est pas « voir » au sens traditionnel.
La tâche cruciale de la détection de la lumière repose naturellement sur nos organes les plus importants, les yeux, en particulier la rétine à l'arrière du globe oculaire. Les cônes et les bâtonnets sont les cellules photoréceptrices bien connues ; les premiers détectent les couleurs et la lumière vive, tandis que les seconds fonctionnent dans des environnements faiblement éclairés. De plus, la rétine contient un troisième type de cellule photoréceptrice : la cellule ganglionnaire rétinienne intrinsèquement photosensible (ipRGCs).
Schéma illustrant les interconnexions entre les ipRGCs intrarétiniennes, les cellules coniques et les cellules bâtonnets (voir ci-dessous). R désigne les bâtonnets, C désigne les cônes. (Source de l'image : Weng et al., 2013. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066480)
Contrairement aux deux premiers types de cellules, les ipRGCs sont des cellules non formatrices d'images. Elles ne nous permettent pas de « voir » le monde coloré, mais seulement de percevoir l'intensité lumineuse. Les ipRGCs transmettent les signaux via le tractus rétino-hypothalamique (RHT) au noyau suprachiasmatique situé dans l'hypothalamus.
Le noyau suprachiasmatique est situé au-dessus du chiasma optique (la structure en forme de X formée par le croisement des nerfs optiques des deux yeux) et de part et d'autre du troisième ventricule, contenant environ 10 000 neurones de chaque côté. Bien que cette minuscule structure semble insignifiante par rapport aux 14 milliards de neurones de l'ensemble du cerveau, elle est le centre de commande de nos rythmes circadiens.
Emplacement du noyau suprachiasmatique dans le cerveau. (Source de l'image : Huang Yusan/Wikimedia Commons, Licence : CC-SA-3.0)
Au sein du noyau suprachiasmatique, il existe un mécanisme moléculaire de rétroaction qui peut effectuer une activité rythmique de manière spontanée et continue, agissant comme une « horloge » naturelle . De plus, le noyau suprachiasmatique coordonne les rythmes dans les zones contrôlant l'éveil, le sommeil, les fonctions neuroendocriniennes et le système nerveux autonome, en projetant des signaux neuronaux vers ces régions via des voies nerveuses , synchronisant ainsi les horloges biologiques du corps. Ainsi, il agit comme un stimulateur des rythmes corporels humains , aidant notre corps à obtenir un rythme de 24 heures à partir du lever et du coucher du soleil (avec de légères variations dans les cycles rythmiques selon les individus).
La lumière bleue devient le principal coupable
Lorsqu'on aborde les dangers de la lumière bleue, il est indispensable de présenter une autre grande star qui apparaît souvent aux côtés des troubles du sommeil : la mélatonine (melatonin). La mélatonine est une hormone sécrétée par la glande pinéale du cerveau, qui peut réguler le rythme circadien. L'exposition à la lumière inhibe la sécrétion de mélatonine, un processus régulé par le noyau suprachiasmatique. Dans des conditions naturelles, la sécrétion de mélatonine dans notre corps commence à augmenter peu après le coucher du soleil, atteint son pic entre 2h et 4h du matin, puis diminue progressivement, présentant ces changements périodiques chaque jour. La variation périodique des niveaux de mélatonine dans le corps est souvent utilisée comme indicateur reflétant le rythme circadien.
Variations des niveaux de mélatonine dans le corps au cours de la journée. (Source de l'image : Wahl et al., 2019. https://doi.org/10.1002/jbio.201900102)
Depuis plus de 20 ans, de nombreuses études ont montré que la lumière bleue supprime plus efficacement la sécrétion de mélatonine et modifie son rythme circadien que la lumière à longueur d’onde plus longue et la lumière blanche mixte. Par conséquent, les critiques se sont tournées vers la lumière bleue.
Il convient de mentionner que les scientifiques de l'époque pensaient que seules les cellules coniques et les cellules bâtonnets du corps humain avaient des fonctions photoréceptrices. Cependant, ils ont trouvé des doutes à partir d'études sur la mélatonine. Les cellules bâtonnets sont plus sensibles à la lumière d'une longueur d'onde d'environ 500 nm, tandis qu'il existe trois types de cellules coniques, qui sont plus sensibles à la lumière avec des longueurs d'onde d'environ 430 nm, 530 nm et 560 nm, respectivement. Bien que les résultats de ces études aient légèrement varié, ils ont généralement constaté que la lumière bleue d'une longueur d'onde de 440 à 480 nm avait l'effet le plus significatif sur les rythmes circadiens . Un tel spectre d'action (la courbe montrant comment l'efficacité des réactions physiologiques ou chimiques induites par la lumière change avec la longueur d'onde de la lumière) ne correspondait pas aux caractéristiques des deux cellules photoréceptrices classiques.
Ainsi, les scientifiques ont émis l'hypothèse qu'il existe d'autres cellules ou protéines photoréceptrices dans le corps humain, ce qui a été confirmé par des découvertes ultérieures. Il s'avère que les ipRGCs contiennent une mélanopsine unique, qui est la plus sensible à la lumière bleue d'une longueur d'onde d'environ 480nm (certaines études suggèrent 460nm). Cela explique tout, faisant de la lumière bleue la principale coupable de la perturbation de notre horloge biologique.
Courbes de sensibilité de plusieurs pigments photosensibles à la lumière de différentes longueurs d’onde. (Source de l’image : Conus et al., 2020. https://doi.org/10.3390/photonics7040121)
Pas seulement la lumière bleue
Cependant, le corps humain est un système extrêmement complexe et sophistiqué, et les mécanismes de régulation du rythme ne font pas exception. Certaines études ont montré que la lumière verte et rouge à longueurs d'onde plus longues peuvent également affecter les rythmes circadiens humains ; tandis que d'autres études ont montré que ce n'est pas la lumière bleue, mais la lumière violette à longueurs d'onde plus courtes, qui a l'effet le plus fort sur la suppression de la sécrétion de mélatonine. De plus, la précision de nombreuses études n'est pas suffisamment élevée pour confirmer que la mélanopsine affecte les rythmes humains en percevant la lumière bleue. Par conséquent, il existe une controverse persistante au sein de la communauté scientifique concernant le fait de blâmer la lumière bleue.
Les scientifiques pensent qu'en plus de la mélanopsine, d'autres composants du système photorécepteur pourraient également participer à la régulation du rythme circadien. Par exemple, des preuves de recherche indiquent qu'il existe une communication entre les bâtonnets, les cônes et les ipRGCs ; les ipRGCs peuvent également recevoir des signaux de ces deux types de cellules et intégrer plusieurs signaux lumineux, répondant ainsi à la lumière visible de diverses longueurs d'onde.
Une étude récente soutient ce point de vue. Les chercheurs ont exposé les yeux des participants à des impulsions lumineuses violettes (405 nm), bleues (470 nm), vertes (515 nm) et oranges (590 nm), et ont constaté que à l'exception de la lumière violette, qui n'a eu aucun effet, les trois autres lumières ont significativement supprimé l'activité neuronale dans le noyau suprachiasmatique, sans différences significatives entre leurs effets .
Outre les caractéristiques spectrales, l'intensité lumineuse et la durée d'exposition influencent également l'effet de l'éclairage . Leur impact sur le rythme circadien présente un effet dose-réponse ; il ne faut donc pas se concentrer uniquement sur la lumière d'une couleur spécifique. Une étude de 2015 a montré que, par rapport à la lecture de livres papier traditionnels, les personnes qui lisaient sur un iPad mettaient plus de temps à s'endormir, présentaient une sécrétion de mélatonine réduite et subissaient un retard du rythme circadien. Les auteurs ont attribué cela au fait que la lumière émise par l'écran de l'iPad est dominée par une lumière à courte longueur d'onde (avec un pic spectral à 452 nm dans la région bleue), tandis que la lumière ambiante lors de la lecture de livres papier est une lumière blanche (avec un pic spectral à 612 nm dans la région orange).
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Cependant, dans cette étude très populaire, la couleur de la lumière n'était pas la seule variable. En fait, l'environnement dans lequel les sujets lisaient des livres imprimés était sombre, avec une intensité lumineuse plus d'un ordre de grandeur inférieure à celle de l'iPad. De plus, la proportion de lumière jaune et verte dans la lumière émise par l'iPad n'était pas non plus faible.
Par conséquent, bien que de nombreuses études soutiennent que la lumière bleue perturbe les rythmes circadiens humains, cela ne signifie pas que seule la lumière bleue a un tel effet, ni que supprimer la lumière bleue nous protégera des dommages des sources de lumière artificielle.
Réduire l'anxiété liée à la lumière bleue
Étant donné que les preuves de recherche liées à ne sont pas encore claires , la communauté scientifique reste relativement prudente. Les lignes directrices de pratique clinique publiées par l'American Academy of Sleep Medicine indiquent que, pour les personnes souffrant de troubles du sommeil et de l'éveil liés au rythme circadien (CRSWD), il n'est pas recommandé d'adopter des pratiques ciblant l'évitement de certaines expositions à la lumière comme traitement, y compris les mesures populaires de blocage de la lumière bleue, car il n'y a actuellement pas suffisamment de preuves pour soutenir ces méthodes.
Dans les lignes directrices de pratique clinique publiées par l’American Academy of Sleep Medicine, il n’est pas recommandé d’adopter l’évitement ciblé de certaines expositions à la lumière pour traiter les troubles du rythme circadien (mis en évidence dans le cadre rouge). (Source de l’image originale : Auger et al., 2015. https://doi.org/10.5664/jcsm.5100)
En pratique, en raison de diverses raisons telles que la promotion par les commerçants et une prise de conscience accrue de la santé, les impacts de la lumière bleue sur la santé ont été quelque peu exagérés. Par exemple, concernant les populaires lunettes anti-lumière bleue de ces dernières années, des études suggèrent qu'il n'existe actuellement aucune preuve de recherche de haute qualité soutenant l'affirmation selon laquelle l'utilisation de lunettes anti-lumière bleue peut améliorer la qualité du sommeil pour la population générale.
Par rapport à l'« anxiété liée à la lumière bleue » excessive, les scientifiques estiment qu'une approche plus pratique et fiable pour réguler notre horloge biologique consiste à réduire l'exposition à des environnements lumineux avant le coucher, comme diminuer l'utilisation des appareils électroniques et ajuster correctement la luminance de l'écran.
Lien de référence :
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2118803119
https://doi.org/10.1038/s41583-018-0026-z
https://doi.org/10.1080/07420528.2018.1527773
https://doi.org/10.1111/opo.12406
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.07.016
https://www.jneurosci.org/content/21/16/6405
https://time.com/5752454/blue-light-sleep/
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1418490112
http://dx.doi.org/10.3390/biology9070180
https://dx.doi.org/10.2174%2F1570159X14666161228122115
https://doi.org/10.5664/jcsm.5100
https://theconversation.com/blue-light-isnt-the-main-source-of-eye-fatigue-and-sleep-loss-its-your-computer-124235
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