Dans une interview accordée à Genomic Press Innovators & Ideas, le Dr Randy J. Nelson, neuroscientifique de renom, donne un aperçu de ses recherches novatrices sur la façon dont les rythmes circadiens perturbés affectent les fonctions cérébrales et la santé en général. Publiée dans Brain Medicine, l’interview retrace le parcours non conventionnel du Dr Nelson, qui est passé d’ouvrier agricole et d’assistant d’autopsie à l’un des plus grands experts mondiaux en matière de rythmes biologiques.
Comment la lumière artificielle nocturne affecte plusieurs systèmes de l’organisme
Le Dr Nelson, directeur du département des neurosciences de l’université de Virginie occidentale, a passé la dernière décennie à étudier les dangers cachés de l’exposition à la lumière artificielle. Ses recherches montrent que la lumière nocturne ne nuit pas seulement à la qualité du sommeil, mais qu’elle altère aussi fondamentalement la fonction immunitaire, déclenche la neuroinflammation, perturbe le métabolisme et affecte la régulation de l’humeur. L’entretien donne un aperçu du parcours remarquable de M. Nelson jusqu’à la notoriété académique. Après avoir travaillé de nuit dans une usine de transformation de la dinde pendant ses études secondaires, puis pratiqué des autopsies dans deux hôpitaux de Cleveland, il s’est finalement retrouvé à l’université de Californie, à San Diego, grâce à une opportunité d’emploi inattendue au zoo de San Diego.
Le laboratoire de Nelson a publié des résultats révolutionnaires sur la manière dont l’exposition à la lumière artificielle pendant la nuit affecte plusieurs systèmes de l’organisme. Ces recherches vont au-delà des simples troubles du sommeil et révèlent des effets profonds sur des processus physiologiques qui ont évolué pendant des millions d’années pour fonctionner en harmonie avec les cycles naturels de lumière et d’obscurité. Parmi les domaines les plus importants identifiés par les recherches du Dr Nelson figure le dysfonctionnement du système immunitaire, où l’exposition à la lumière à des heures inappropriées peut supprimer les réponses immunitaires typiques ou déclencher une inflammation excessive. Les travaux montrent également un lien évident entre la perturbation du rythme circadien et les troubles métaboliques qui peuvent contribuer à l’épidémie d’obésité.
Plus inquiétant encore, la recherche montre des effets directs sur la régulation de l’humeur, ce qui est important pour comprendre les troubles de la dépression et de l’anxiété. Quelles sont les longueurs d’onde spécifiques de la lumière qui perturbent le plus le rythme circadien ? À quelle vitesse l’organisme peut-il se remettre d’une exposition chronique à la lumière ? Quelle est la contribution de l’heure du jour en tant que variable biologique ? Ces questions font l’objet de recherches continues dans le laboratoire du Dr Nelson.
Traduire les résultats en pratique clinique
Au-delà de la recherche fondamentale, l’équipe du Dr Nelson mène actuellement des essais cliniques pour déterminer si le blocage des influences perturbatrices de la lumière peut améliorer les résultats pour les patients en soins intensifs. Deux grandes études se concentrent sur les patients ayant subi un accident vasculaire cérébral et une chirurgie cardiaque, des groupes de personnes particulièrement sensibles aux conditions d’éclairage typiquement difficiles que l’on trouve dans les unités de soins intensifs des hôpitaux. « Les rythmes circadiens sont un aspect fondamental de la biologie, et la recherche fondamentale nous en apprend beaucoup à leur sujet », explique Nelson. « Cependant, peu de ces recherches fondamentales ont été transposées en médecine clinique.
La recherche s’étend également aux travailleurs de la santé eux-mêmes. Une troisième étude clinique cherche à déterminer si des visières anti-lumière bleue peuvent aider les infirmières de nuit à réinitialiser leur rythme circadien, ce qui pourrait améliorer la qualité de leur sommeil, leurs performances cognitives et leur humeur. Des mesures similaires pourraient-elles aider d’autres travailleurs postés dans divers secteurs à rester en meilleure santé malgré des horaires de travail irréguliers ? L’une des suggestions les plus provocantes du Dr Nelson est de reconnaître l’heure de la journée comme une variable biologique essentielle dans toutes les recherches. Il affirme que les résultats des expériences peuvent varier considérablement en fonction du moment où les études sont menées, mais que cette information apparaît rarement dans les publications scientifiques.
Au cours de sa carrière à l’université Johns Hopkins, à l’université d’État de l’Ohio et maintenant à l’université de Virginie occidentale, M. Nelson a encadré 25 doctorants et 16 boursiers postdoctoraux. Sa philosophie de leadership met l’accent sur la création d’un environnement favorable dans lequel les jeunes scientifiques peuvent s’épanouir. Sa philosophie de mentorat a récemment fait l’objet d’un podcast de la Society for Neuroscience Neuronline.
En tant que président de l’Association of Medical School Neuroscience Department Chairs, le Dr Nelson plaide en faveur de ressources et de politiques qui soutiennent les chercheurs en début de carrière. Il s’attache tout particulièrement à aider les membres des facultés à surmonter les difficultés du début de leur carrière grâce à une allocation stratégique des ressources et au mentorat. Quel rôle la recherche sur le rythme circadien pourrait-elle jouer dans la résolution de la crise de la santé mentale chez les doctorants et les postdoctorants ? Comment les institutions universitaires peuvent-elles mieux soutenir l’équilibre entre vie professionnelle et vie privée pour les chercheurs qui étudient les processus biologiques 24 heures sur 24 ?
L’importance d’une bonne hygiène circadienne pour la santé et le bien-être
Les recherches du Dr Nelson ont des implications pratiques immédiates pour la santé publique. Des mesures simples telles que la réduction du temps passé devant un écran le soir, l’utilisation de couleurs plus chaudes après le coucher du soleil et le maintien d’horaires de coucher cohérents pourraient avoir un impact significatif sur la santé publique. Ses travaux suggèrent que la prise en compte de notre héritage évolutif en alignant plus étroitement la vie moderne sur les conditions de lumière naturelle pourrait prévenir de nombreux problèmes de santé chroniques.
Il a récemment publié un livre aux éditions Oxford University Press, intitulé « Dark Matters« , pour sensibiliser le public à l’importance d’une bonne hygiène circadienne pour la santé et le bien-être. L’interview du Dr Randy J. Nelson dans Genomic Press fait partie d’une série plus large intitulée « Innovators & Ideas », qui présente les personnes à l’origine des percées scientifiques les plus influentes d’aujourd’hui.
