Pourquoi le temps passé devant un écran peut perturber le sommeil

Pourquoi le temps passé devant un écran peut perturber le sommeil

LA JOLLA—Pour la plupart, le temps passé à regarder les écrans—sur les ordinateurs, les téléphones, les iPads—constitue de nombreuses heures et peut souvent perturber le sommeil. Maintenant, les chercheurs de l'Institut Salk ont ​​identifié comment certaines cellules de l'œil traitent la lumière ambiante et réinitialisent nos horloges internes, les cycles quotidiens des processus physiologiques connus sous le nom de rythme circadien. Lorsque ces cellules sont exposées à la lumière artificielle jusque tard dans la nuit, nos horloges internes peuvent se confondre, ce qui entraîne de nombreux problèmes de santé.

Les résultats, publiés le 27 novembre 2018, dans Cell Reports, peuvent aider à aboutir à de nouveaux traitements pour les migraines, l'insomnie, le décalage horaire et les troubles du rythme circadien, qui ont été liés au dysfonctionnement cognitif, au cancer, à l'obésité, à la résistance à l'insuline, au syndrome métabolique et plus encore.

"Nous sommes continuellement exposés à la lumière artificielle, que ce soit à l'écran, en passant la journée à l'intérieur ou en restant éveillé tard le soir", explique le professeur Salk. Panda Satchidananda, auteur principal de l'étude. "Ce mode de vie perturbe nos rythmes circadiens et a des conséquences délétères sur la santé."

Le dos de nos yeux contient une membrane sensorielle appelée la rétine, dont la couche la plus interne contient une minuscule sous-population de cellules sensibles à la lumière qui fonctionnent comme des pixels dans un appareil photo numérique. Lorsque ces cellules sont exposées à une lumière continue, une protéine appelée mélanopsine se régénère continuellement en leur sein, signalant les niveaux de lumière ambiante directement au cerveau pour réguler la conscience, le sommeil et la vigilance. La mélanopsine joue un rôle central dans la synchronisation de notre horloge interne après 10 minutes d'illumination et, sous une lumière vive, supprime l'hormone mélatonine, responsable de la régulation du sommeil.

"Par rapport aux autres cellules sensibles à la lumière dans l'œil, les cellules de mélanopsine réagissent aussi longtemps que la lumière dure, voire quelques secondes de plus", explique Ludovic Mure, scientifique et premier auteur de l'article. "C'est essentiel, car nos horloges circadiennes sont conçues pour répondre uniquement à un éclairage prolongé."

Dans le nouveau travail, les chercheurs de Salk ont ​​utilisé des outils moléculaires pour activer la production de mélanopsine dans les cellules rétiniennes chez la souris. Ils ont découvert que certaines de ces cellules ont la capacité de maintenir des réponses lumineuses lorsqu'elles sont exposées à de longues impulsions répétées de lumière, tandis que d'autres deviennent insensibles.

La sagesse conventionnelle a soutenu que les protéines appelées arrestines, qui arrêtent l'activité de certains récepteurs, devraient arrêter la réponse photosensible des cellules quelques secondes après l'allumage des lumières. Les chercheurs ont été surpris de constater que les arrestines sont en fait nécessaires pour que la mélanopsine continue à répondre à une illumination prolongée.

Chez les souris dépourvues de l'une ou l'autre version de la protéine arrestine (bêta arrestine 1 et bêta arrestine 2), les cellules rétiniennes productrices de mélanopsine n'ont pas réussi à maintenir leur sensibilité à la lumière sous un éclairage prolongé. Il s'avère que la raison en est que l'arrestine aide la mélanopsine à se régénérer dans les cellules rétiniennes.

"Notre étude suggère que les deux arrestines accomplissent la régénération de la mélanopsine d'une manière particulière", explique Panda. "Une arrestation fait son travail conventionnel d'arrêter la réponse, et l'autre aide la protéine de mélanopsine à recharger son cofacteur rétinien de détection de la lumière. Lorsque ces deux étapes sont effectuées en succession rapide, la cellule semble répondre continuellement à la lumière.

En comprenant mieux les interactions de la mélanopsine dans le corps et la façon dont les yeux réagissent à la lumière, Panda espère trouver de nouvelles cibles pour contrer les rythmes circadiens biaisés dus, par exemple, à l'éclairage artificiel. Auparavant, l'équipe de recherche de Panda avait découvert que des produits chimiques appelés opsinamides pouvaient bloquer l'activité de la mélanopsine chez les souris sans affecter leur vision, offrant une voie thérapeutique potentielle pour traiter l'hypersensibilité à la lumière ressentie par les personnes souffrant de migraine. Ensuite, les chercheurs visent à trouver des moyens d'influencer la mélanopsine pour réinitialiser les horloges internes et aider à lutter contre l'insomnie.

Parmi les autres auteurs, citons la chercheuse postdoctorale Salk Megumi Hatori, maintenant à la faculté de médecine de l'Université Keio à Tokyo; Kiersten Ruda et James Demas du St. Olaf College; et Giorgia Benegiamo, ancienne étudiante diplômée invitée de Salk.

Ce travail a été soutenu par le Leona M. et Harry B. Helmsley Charitable Trust, les National Institutes of Health et la Glenn Foundation.