Une étude mesurant les habitudes de sommeil des étudiants de l’Université de Washington a révélé quelques surprises quant à la façon et au moment où notre corps nous dit de dormir, et illustre l’importance de sortir dehors pendant la journée, même lorsque le temps est nuageux.
L’exposition à la lumière diurne est un puissant prédicteur de la variation saisonnière du sommeil et du rythme circadien des étudiants Résumé En l’absence de lumière électrique, le sommeil humain commence généralement peu de temps après le crépuscule et, à des latitudes plus élevées, la durée quotidienne du sommeil change de façon saisonnière à mesure que la photopériode change. Cependant, l’accès à la lumière électrique protège les humains des changements naturels de la photopériode, et la question de savoir si des changements saisonniers dans le sommeil se produisent malgré cet isolement du cycle naturel lumière-obscurité reste controversée. Nous avons mesuré le temps de sommeil de plus de 500 étudiants vivant dans la ville de Seattle, Washington (47,6°N) sur quatre saisons ; nous montrons que même lorsque les élèves suivent un horaire scolaire, l’horaire de sommeil est retardé en automne et en hiver. Par exemple, pendant les jours d’école d’hiver, les élèves se sont endormis 35 minutes plus tard et se sont réveillés 27 minutes plus tard (à l’heure d’été) que les étudiants pendant les jours d’école d’été, un changement qui est une heure de plus par rapport à minuit solaire. De plus, le chronotype défini par le demi-sommeil les jours de repos corrigé de l’excès de sommeil (MSFc), une estimation indirecte de la phase circadienne, était plus de 30 minutes plus tard en hiver par rapport à l’été. L’analyse de l’effet de l’exposition à la lumière a montré que le nombre d’heures d’exposition à une lumière d’au moins 50 lux pendant la journée était un prédicteur plus puissant de MSFc que le temps d’exposition à cet éclairement après la tombée de la nuit. Plus précisément, MSFc était avancé de 30 minutes pour chaque heure supplémentaire d’exposition à la lumière pendant la journée et retardé de seulement 15 minutes pour chaque heure supplémentaire d’exposition à la lumière après la tombée de la nuit. De plus, le moment de la journée d’exposition à des intensités lumineuses élevées était plus prédictif de MSFc lorsque l’exposition diurne était prise en compte que lorsque l’exposition pendant les 24 heures complètes de la journée était prise en compte. Nos résultats montrent que même si le temps de sommeil est fortement synchronisé avec le temps social, un retard dans le temps de sommeil est évident pendant les mois d’hiver. Ils suggèrent également que l’exposition quotidienne à la lumière du jour est essentielle pour prévenir cette phase retardée de l’horloge circadienne et donc la perturbation du rythme circadien qui est généralement exacerbée lors des hivers à haute latitude. |
Figure 1 Heures de sommeil et d’exposition à la lumière pendant la journée scolaire par saison. Graphiques d’horloge de 24 heures de sommeil et d’exposition à la lumière les jours d’école. Les données sur le sommeil et la lumière ont été regroupées pour chaque saison (n = 507 ; automne = 138, hiver = 88, printemps = 183, été = 98). Les tranches grises indiquent la nuit avec les heures moyennes de lever et de coucher du soleil, les tranches jaunes représentent midi et minuit solaires à l’heure de l’horloge. Au cours de l’automne, l’heure d’été a pris fin aux États-Unis. Les segments hachés indiquent midi et minuit solaires pendant l’heure standard (ST) (des tracés complets avec DST et ST peuvent être trouvés dans Informations complémentaires : Figure S1). La largeur de chaque case de couleur représente l’intervalle interquartile avec les lignes noires représentant le temps moyen d’horloge pour le début du sommeil (violet), la fin du sommeil (bleu clair), la première et la dernière exposition à 5 (bleu foncé). , 50 (vert) et 500 (rose) lux. Voir le tableau 1 et les informations complémentaires : tableau S3 pour les statistiques sur chaque variable.
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Même si les humains ont réussi à se séparer du monde naturel, ils ne peuvent pas y échapper complètement.
Publiée dans le Journal of Pineal Research , l’étude a révélé que les étudiants de l’UW s’endorment plus tard dans la nuit et se réveillent plus tard le matin pendant l’hiver, parmi toutes les saisons, lorsque les heures de clarté sur le campus de l’UW Seattle sont limitées et que le ciel est sensiblement nuageux.
L’équipe à l’origine de cette étude pense avoir une explication : les données ont montré qu’en hiver, les étudiants étaient moins exposés à la lumière pendant la journée. D’autres recherches ont indiqué qu’un éclairage insuffisant pendant la journée entraîne des problèmes la nuit, au moment d’aller se coucher.
"Notre corps a une horloge circadienne naturelle qui nous indique quand nous coucher la nuit", a déclaré l’auteur principal Horacio de la Iglesia, professeur de biologie à l’UW. "Si vous n’êtes pas suffisamment exposé à la lumière pendant la journée lorsque le soleil est levé, cela "retarde" votre horloge et retarde l’endormissement la nuit."
L’étude a utilisé des moniteurs de poignet pour mesurer les habitudes de sommeil et l’exposition à la lumière de 507 étudiants de premier cycle de l’UW entre 2015 et 2018. Les données ont indiqué que les étudiants dormaient à peu près le même nombre d’heures chaque nuit, quelle que soit la saison. . Mais les jours d’école d’hiver, les élèves se couchaient en moyenne 35 minutes plus tard et se réveillaient 27 minutes plus tard que les jours d’école d’été. Cette découverte a surpris l’équipe, puisque Seattle, une ville située à haute latitude, reçoit près de 16 heures de soleil au solstice d’été, avec beaucoup de lumière nocturne pour la vie sociale et un peu plus de huit heures de soleil au solstice d’été. hiver.
"Nous nous attendions à ce qu’en été, les étudiants se réveillent plus tard en raison de toute la lumière disponible pendant cette saison", a déclaré de la Iglesia.
Sur la base des données sur le sommeil des étudiants, les chercheurs ont émis l’hypothèse que quelque chose dans l’hiver « retardait » les cycles circadiens des étudiants. Pour la plupart des humains, y compris les étudiants, le cycle circadien inné qui régit notre état d’éveil et de sommeil dure environ 24 heures et 20 minutes et est « calibré » quotidiennement avec les informations de notre environnement. Pour les étudiants de l’UW participant à l’étude, les données sur le sommeil ont indiqué que leurs cycles circadiens se déroulaient jusqu’à 40 minutes plus tard en hiver qu’en été.
L’équipe s’est concentrée sur la lumière comme explication possible de ce retard hivernal. Mais la lumière a des impacts différents sur les rythmes circadiens selon les moments de la journée.
"La lumière pendant la journée, surtout le matin, avance votre horloge, de sorte que vous vous sentez fatigué plus tôt dans la soirée, mais l’exposition à la lumière tard dans la journée ou tôt le soir fera reculer votre horloge, ce qui vous fatiguera." Il a dit de l’Église. "En fin de compte, le moment où vous vous endormez est le résultat de la poussée et de la traction entre ces effets opposés de l’exposition à la lumière à différents moments de la journée."
Les données ont montré que l’exposition à la lumière du jour avait un impact plus important que l’exposition à la lumière nocturne dans l’étude UW. Chaque heure de lumière du jour « augmentait » les phases circadiennes des étudiants de 30 minutes. Même l’exposition à la lumière extérieure lors des journées d’hiver nuageuses ou couvertes à Seattle a eu cet effet, car cette lumière est toujours nettement plus brillante que l’éclairage artificiel intérieur, a déclaré de la Iglesia. Chaque heure de lumière du soir (lumière provenant de sources intérieures telles que des lampes et des écrans d’ordinateur) retardait les phases circadiennes de 15 minutes en moyenne.
« C’est cet effet push-pull », a-t-il dit à propos de l’Église. "Et ce que nous avons découvert ici, c’est que parce que les étudiants n’étaient pas exposés à suffisamment de lumière du jour en hiver, leurs horloges circadiennes étaient retardées par rapport à l’été."
Le studio propose des cours non seulement aux étudiants universitaires.
"Beaucoup d’entre nous vivent dans des villes avec beaucoup de lumière artificielle et des modes de vie qui nous maintiennent à l’intérieur pendant la journée", a déclaré de la Iglesia. « Ce que montre cette étude, c’est que nous devons sortir, même pendant un petit moment et surtout le matin, pour bénéficier de cette exposition à la lumière naturelle. La nuit, minimisez le temps passé devant les écrans et l’éclairage artificiel pour nous aider à nous endormir.
Conclusions
Nos résultats suggèrent que même dans des conditions fortement urbanisées, l’exposition à la lumière du jour peut être plus importante pour déterminer le moment du sommeil que l’exposition à la lumière électrique la nuit.
Ils soulignent également l’importance de recommander non seulement d’éviter la lumière électrique vive la nuit, mais également de s’exposer à la lumière naturelle pendant la journée , pour contrecarrer les effets néfastes d’un retard de phase circadienne pendant les mois d’hiver.38 Cette recommandation peut être particulièrement pertinente dans les cas suivants : des latitudes relativement élevées qui se caractérisent également par un ciel hivernal couvert, comme c’est le cas à Seattle.
Nos résultats soutiennent une influence générale de l’ environnement naturel sur les rythmes circadiens humains, même dans des conditions fortement urbanisées, et concordent avec notre étude récemment publiée montrant que le rythme du sommeil chez les mêmes étudiants universitaires étudiés ici est synchronisé avec la phase lunaire. Contrairement à la lumière du soleil, les changements associés à la phase lunaire sont des signaux beaucoup moins visibles pour l’individu moyen vivant dans des conditions postindustrielles. Le fait que ces signaux environnementaux subtils puissent avoir un impact sur le comportement humain conforte la conclusion selon laquelle, même si les humains ont réussi à se séparer du monde naturel, ils ne peuvent pas y échapper complètement .
