Horloge corporelle sensible à la couleur de la lumière

L'horloge interne du cerveau aide les animaux à suivre l'heure et à modifier leur comportement, selon que le jour ou la nuit approche. Maintenant, une nouvelle étude montre que cette horloge interne se synchronise avec le temps externe en utilisant non seulement les changements d'intensité mais également la couleur de la lumière ambiante.
Selon les chercheurs, en théorie, la couleur de la lumière pourrait être utilisée pour manipuler notre horloge biologique, ce qui pourrait être utile aux voyageurs souhaitant minimiser le décalage horaire.

Dans le journal PLOS BiologieDes chercheurs de l’Université de Manchester au Royaume-Uni écrivent que l’on estime que l’évaluation du temps externe dépend de la capacité à détecter les grands changements d’intensité lumineuse qui se produisent à l’aube et au crépuscule.

Mais la couleur de la lumière change également au cours de ces transitions crépusculaires. L’équipe a donc voulu savoir si cela faisait également partie de la fonction de l’horloge biologique.

C'est la première fois que des scientifiques peuvent tester l'idée que les couleurs de la lumière affectent l'horloge biologique chez les mammifères, comme l'explique le Dr Timothy Brown, de la Faculté des sciences de la vie de Manchester:

"Il a toujours été très difficile de séparer le changement de couleur du changement de luminosité, mais en utilisant de nouveaux outils expérimentaux et une approche psychophysique, nous avons réussi."

Pour cette étude, les chercheurs ont installé leurs instruments au sommet de l’un des bâtiments de l’université et ont procédé à des enregistrements détaillés des changements de couleur quotidiens qui se produisent dans le ciel au cours d’un mois.

L'horloge corporelle semble sentir que le crépuscule est plus bleu que la lumière du jour

Les données ont confirmé que la lumière change non seulement en intensité mais aussi en couleur. À mesure que le soleil se lève et se couche, le crépuscule est plus bleu que pendant la pleine lumière du jour.

Les chercheurs ont ensuite utilisé les enregistrements pour créer un ciel artificiel dans le laboratoire afin de voir ce qui se passait lorsque des souris y étaient exposées.

Comme prévu pour les animaux nocturnes, après quelques jours de vie sous le ciel artificiel, les températures corporelles les plus élevées des souris se sont produites juste après le crépuscule, lorsque le ciel est devenu plus bleu, indiquant que leur horloge biologique fonctionnait correctement.

Mais lorsque les scientifiques ont changé le ciel artificiel pour ne changer que l'intensité de la lumière et non sa couleur, les souris sont devenues plus actives avant le crépuscule, montrant que leur horloge biologique n'était pas correctement alignée sur la nuit.

Lors de tests antérieurs, l'équipe avait enregistré une activité électrique dans les horloges cérébrales des souris, exposées à différentes couleurs de lumière. Ils ont constaté que beaucoup de cellules cérébrales dans cette partie du cerveau étaient plus sensibles aux changements de couleur bleu-jaune qu'aux changements d'intensité lumineuse.

Ils concluent:

"En résumé, nos données révèlent un nouveau mécanisme sensoriel permettant d’estimer l’heure de la journée et qui devrait être disponible pour tous les mammifères capables de vision chromatique, y compris les humains."

Le Dr Brown dit que ses collègues et lui-même sont enthousiasmés par leurs découvertes parce qu’ils croient qu’ils s’appliquent également aux humains:

"Donc, en théorie, la couleur pourrait être utilisée pour manipuler notre horloge, ce qui pourrait être utile pour les travailleurs postés ou les voyageurs souhaitant minimiser le décalage horaire."

En décembre 2014, Nouvelles médicales aujourd'hui a appris une étude menée par l'Université St. Louis dans le Missouri qui a révélé un moyen potentiel de contrôler l'horloge interne du corps. En ciblant une protéine appelée REV-ERB avec un médicament appelé SR9011, les chercheurs ont constaté qu’ils pouvaient augmenter l’éveil et réduire le REM (mouvement rapide des yeux) et le sommeil lent chez les souris présentant des rythmes circadiens dysfonctionnels ayant un comportement anxieux.

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