Influence sur l'horloge interne La lumière intense vous rend somnolent

À mesure que l'intensité de la lumière solaire augmente, la quantité de sommeil augmente

Pour beaucoup de gens, le manque de lumière en hiver les rend fatigués et impuissants. Cependant, certains insectes deviennent somnolents lorsque le soleil est particulièrement intense. C'est ce que les chercheurs ont découvert.

Effets de différentes intensités lumineuses sur le rythme jour-nuit

Les experts en santé conseillent généralement de faire attention à suffisamment de lumière, sinon vous rattrapez rapidement la fatigue. Par contre, chez certains insectes, avec l’intensité croissante de la lumière solaire, la quantité de sommeil augmente, la pause déjeuner s'allonge et la reprise des activités reprend le soir. C’est ce que découvrent des chercheurs d’Allemagne et des États-Unis qui avaient étudié les effets de différentes intensités lumineuses sur le rythme diurne et nocturne de la drosophile Drosophila..

Les gens ont tendance à être fatigués quand il fait noir. Mais certains insectes deviennent somnolents lorsque la lumière du soleil est particulièrement intense. (Image: Karandaev / fotolia.com)

L'horloge interne est synchronisée

"Nous avons pu montrer qu'une lumière d'intensité faible, moyenne et élevée synchronisait l'horloge interne du cerveau de la mouche sur une journée de 24 heures sur des chemins différents et spécifiques", a expliqué le professeur Dr. med. Charlotte Helfrich-Förster de l'Université Julius-Maximilians Würzburg (JMU) dans une communication.

Avec son ancienne doctorante, dr. Matthias Schlichting, qui effectue actuellement des recherches au laboratoire de lauréat du prix Nobel de physiologie 2017, Michael Rosbash, de l'Université Brandeis de Waltham, dans le Massachusetts (États-Unis), a dirigé l'étude..

Les résultats de l'équipe ont été publiés dans le dernier numéro de la revue "The Journal of Neuroscience".

Départ tardif des activités habituelles du soir

Les expériences montrent que la lumière de haute intensité influence de manière significative le comportement des mouches des fruits. On remarquait en particulier une "sieste" considérablement prolongée de la drosophile d'environ une heure en moyenne, mais d'au moins 30 minutes.

Ceci a été accompagné par un début tardif des activités habituelles du soir, qui étaient généralement enregistrées par les mouches avec un retard de une à deux heures..

Les chercheurs, responsables de ces changements de comportement au niveau moléculaire, ont également été en mesure d'identifier les chercheurs: des photorécepteurs spéciaux en dehors de la rétine connus sous le nom d'œillets Hofbauer-Buchner-Äuglein ou HB..

Ces "yeux auxiliaires" microscopiques, constitués chacun de quatre cellules sensorielles, ne sont connus que depuis 30 ans. Ils ont été découverts en 1989 par les biologistes de Würzburg, Alois Hofbauer et Erich Buchner..

Les hauts niveaux de lumière intensifient la sieste des mouches

"Nous avons pu montrer pour la première fois que le Hofbauer-Buchner-Äuglein réagissait à de fortes intensités lumineuses et renforçait la sieste des mouches", a déclaré Helfrich-Förster..

La voie empruntée est multiple: via des récepteurs spécifiques de l’acétylcholine, les œillets HB agissent sur un sous-ensemble des neurones de l’horloge, ce qui augmente leur taux de calcium..

En conséquence, les neurones de la partie postérieure du cerveau de la mouche libèrent un neuropeptide spécial, le "facteur de dispersion des pigments" (PDF).

Là, le PDF influence l’activité d’autres neurones de l’horloge qui régulent la manifestation de la sieste et contrôlent le début de l’activité du soir..

Selon les scientifiques, cette réaction à une incidence élevée de la lumière chez la drosophile est significative.

"Il s'agit d'un mécanisme essentiel pour éviter une lumière forte et potentiellement nuisible pendant le déjeuner", a déclaré le neurobiologiste..

Après tout, de fortes intensités lumineuses sont souvent associées aux chaudes journées d'été, ce qui peut être particulièrement dangereux pour les insectes - d'une part, car elles pourraient se dessécher rapidement, d'autre part, car elles sont plus facilement détectables à la lumière de leurs prédateurs..

Structures comparables chez l'homme

Pour exclure la possibilité que ce ne soient pas les radiations lumineuses intenses, mais peut-être le développement de chaleur associé qui déclenchent la sieste prolongée, les chercheurs ont également mené leurs expériences sur des mouches spéciales génétiquement modifiées..

Leur horloge interne ne réagit plus aux changements de température, mais les mouches affichent toujours le comportement modifié. Ceci suggère que l'entrée de lumière est responsable de la sieste prolongée et de l'activité de fin de soirée.

Selon les auteurs, les résultats de leur étude montrent "des parallèles surprenants avec les mécanismes mammifères".

Les mammifères - et les humains aussi - ont des photorécepteurs spécialisés qui détectent une lumière intense, dirigeant leurs signaux directement vers l'horloge interne dans une zone particulière de l'hypothalamus..

On ignore si leur activation chez l’homme entraîne une extension de la sieste. Les scientifiques pensent que c'est tout à fait possible. (Ad)