Un séjour prolongé dans des pièces mal éclairées modifie la structure du cerveau, réduit la capacité d'apprendre et altère la mémoire. Les neurophysiologues de l'Université du Michigan l'ont découvert en expérimentant avec des souris: un groupe d'animaux qui ont reçu peu de lumière pendant un mois a perdu 30% de la capacité de l'hippocampe, qui est responsable de la conversion de la mémoire à court terme en mémoire à long terme. Allumez la lumière plus brillante.
Des chercheurs de l'Université du Michigan ont utilisé des souris graminées nilotiques pour expérimenter les effets de la lumière sur le cerveau. Comme les humains, ces souris mènent une routine quotidienne et dorment la nuit. Les animaux ont été divisés en deux groupes. Le premier groupe a été exposé à une lumière tamisée et la deuxième lumière était plus que suffisante. En conséquence, les scientifiques ont découvert que les souris du premier groupe ont perdu 30% de la capacité de l'hippocampe et ont mal exécuté leur tâche spatiale. Les souris du deuxième groupe ont effectué cette tâche avec facilité. Heureusement, le processus s'est avéré réversible: quatre semaines de lumière vive après une pause d'un mois - et le premier groupe a complètement restauré ses capacités.
Il s'agit de la première
étude qui a montré des changements structurels dans le cerveau en fonction du régime lumineux. L'incapacité des souris exposées à une lumière tamisée de résoudre un problème spatial est similaire à la façon dont les gens après une salle de cinéma ou un long voyage de shopping ne peuvent pas trouver leur voiture dans le parking. Les Américains passent environ 90% de leur temps à l'intérieur.
Une exposition soutenue à une lumière tamisée a entraîné une réduction significative du
facteur neurotrophique du cerveau - une protéine qui stimule le développement des neurones. La protéine BDNF augmente le nombre et la différenciation de nouveaux neurones et synapses, elle est active dans l'hippocampe, le cortex cérébral et le cerveau antérieur, c'est-à-dire dans les domaines responsables de l'apprentissage et de la mémoire. Avec un manque de lumière, le corps produit moins de cette protéine, ce qui entraîne moins de neurones et de synapses entre eux dans l'hippocampe.
La lumière agit sur d'autres parties du cerveau avant que la production de BDNF dans l'hippocampe ne soit inhibée. L'équipe de recherche a testé une autre zone du cerveau qui peut affecter ces processus - l'hypothalamus. Il produit le peptide
orexine , qui affecte diverses fonctions cérébrales. La question pour les scientifiques est la suivante: si de l'orexine est administrée à des souris, leur cerveau se rétablira-t-il sans un régime lumineux normal?
La réponse à cette question peut ouvrir de nouvelles possibilités pour le traitement des patients atteints de glaucome, des personnes atteintes de dégénérescence rétinienne et de troubles cognitifs. «Dans le cas des personnes atteintes de maladies oculaires, pouvons-nous manipuler directement ce groupe de neurones pour leur fournir les avantages d'un éclairage vif? Une autre possibilité consiste à améliorer la fonction cognitive chez les personnes âgées et les personnes atteintes de troubles neurologiques. Pouvons-nous les aider à récupérer des fonctions ou empêcher leur déclin ultérieur? » - dit Lily Yang, chef de projet de recherche.
La lumière est également capable d'affecter les maladies dégénératives du cerveau. Dans la maladie d'Alzheimer, de gros dépôts de bêta-amyloïde se forment dans les neurones cérébraux. L'effet de la maladie peut être réduit si la production de ces protéines est réduite. Une équipe du Massachusetts Institute of Technology a
fait cela en stimulant l'hippocampe à une fréquence de 40 Hz pendant une heure. Les impulsions lumineuses, qui ont été transmises directement au cerveau des souris à travers la fibre dans le cadre de l'expérience, ont contribué à générer des rythmes gamma cérébraux, qui sont perturbés dans la maladie d'Alzheimer. Dans le même temps, la production de bêta-amyloïde a diminué de 40 à 50%. Étant donné que l'injection de fibres dans le cerveau n'est pas une bonne idée pour les personnes hospitalisées, les scientifiques ont essayé de trouver une autre méthode. Il s'est avéré que les rythmes gamma peuvent être corrigés à l'aide de LED. Chez les souris participant à cette expérience, non seulement la quantité de bêta-amyloïde a été réduite, mais les plaques amyloïdes déjà existantes ont été réduites. Dans le cerveau avec les rythmes gamma corrects, des mécanismes ont été activés qui ont eux-mêmes éliminé les dépôts.