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 des gens, le temps passé devant un écran (ordinateur, téléphone, iPad) représente de nombreuses heures et peut souvent perturber le sommeil. Des chercheurs du Salk Institute ont identifié comment certaines cellules de l'œil traitent la lumière ambiante et réinitialisent notre horloge interne, le cycle quotidien des processus physiologiques connu sous le nom de rythme circadien. Lorsque ces cellules sont exposées à la lumière artificielle tard dans la nuit, notre horloge interne peut se dérégler, entraînant de nombreux problèmes de santé.

Les résultats, publiés le 27 novembre 2018, dans Cell Reports, pourrait contribuer à la mise au point de nouveaux traitements contre 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 bien d’autres.

« Nous sommes continuellement exposés à la lumière artificielle, que ce soit en passant la journée devant un écran, en passant la journée à l'intérieur ou en restant éveillés 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 néfastes sur la santé. »

Le fond de nos yeux contient une membrane sensorielle appelée rétine, dont la couche la plus interne abrite une minuscule sous-population de cellules photosensibles qui fonctionnent comme les pixels d'un appareil photo numérique. Lorsque ces cellules sont exposées à la lumière continue, une protéine appelée mélanopsine se régénère continuellement, transmettant directement au cerveau les niveaux de lumière ambiante afin de réguler la conscience, le sommeil et la vigilance. La mélanopsine joue un rôle essentiel dans la synchronisation de notre horloge interne après 10 minutes d'éclairage et, sous une lumière vive, elle inhibe la mélatonine, une hormone responsable de la régulation du sommeil.

« Comparées aux autres cellules photosensibles de l'œil, les cellules mélanopsines réagissent aussi longtemps que la lumière dure, voire quelques secondes de plus », explique Ludovic Mure, chercheur et premier auteur de l'article. « C'est essentiel, car notre horloge circadienne est conçue pour ne réagir qu'à une illumination prolongée. »

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs de Salk ont utilisé des outils moléculaires pour activer la production de mélanopsine dans les cellules rétiniennes de souris. Ils ont découvert que certaines de ces cellules sont capables de maintenir des réponses lumineuses lorsqu'elles sont exposées à de longues impulsions lumineuses répétées, tandis que d'autres deviennent insensibles.

On pensait généralement que des protéines appelées arrestines, qui interrompent l'activité de certains récepteurs, devraient stopper la réponse photosensible des cellules quelques secondes après l'allumage de la lumière. Les chercheurs ont été surpris de découvrir que les arrestines sont en réalité nécessaires à la mélanopsine pour continuer à réagir 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 ne parvenaient pas à maintenir leur sensibilité à la lumière sous un éclairage prolongé. Il s'avère que l'arrestine favorise la régénération de la mélanopsine dans les cellules rétiniennes.

« Notre étude suggère que les deux arrestines régénèrent la mélanopsine d'une manière particulière », explique Panda. « L'une des arrestines effectue sa tâche habituelle, qui consiste à bloquer la réponse, tandis que l'autre aide la protéine mélanopsine à recharger son cofacteur photosensible rétinien. Lorsque ces deux étapes se succèdent rapidement, la cellule semble réagir continuellement à la lumière. »

En comprenant mieux les interactions de la mélanopsine dans l'organisme et la réaction des yeux à la lumière, Panda espère trouver de nouvelles cibles pour contrer les perturbations du rythme circadien dues, par exemple, à l'éclairage artificiel. L'équipe de recherche de Panda a précédemment découvert que des substances chimiques appelées opsinamides pouvaient bloquer l'activité de la mélanopsine chez la souris sans affecter sa vision, offrant ainsi une piste thérapeutique potentielle pour traiter l'hypersensibilité à la lumière des migraineux. Les chercheurs cherchent ensuite à influencer la mélanopsine afin de réinitialiser l'horloge interne et de lutter contre l'insomnie.

Parmi les autres auteurs figurent Megumi Hatori, chercheuse postdoctorale de Salk, actuellement 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.