Finie la fatigue liée au décalage horaire, des chercheurs viennent de trouver la solution mathématique au problème qui touche tous les voyageurs et les travailleurs de nuit. L'étude, publiée dans la revue PLOS Computational Biology le jeudi 10 avril, a mené à la création de l'application Entrain, qui calcule des programmes d'ajustement aux différents fuseaux horaires.
La clé de ces recherches, c'est la lumière, qui est l'élément qui joue le plus sur nos rythmes circadiens. Plus précisément, c'est la lumière du soleil, et celle de certaines longueurs d'onde, dont celle appelée lumière bleue, qui, selon les chercheurs, sont les plus forts signaux pour la régulation de nos rythmes circadiens.
Mais un rythme circadien, qu'est-ce que c'est?
Le rythme circadien est un rythme de 24h qui régie de nombreuses choses chez l'être humain comme la température corporelle, le sommeil ou la circulation sanguine. Cette horloge biologique gouverne aussi le fonctionnement de chacune de nos cellules.
Vous en avez peut-être fait l'expérience, le décalage horaire comme la fatigue qui en découle jouent un grand rôle sur nos facultés. Ces perturbations, les scientifiques les ont souvent liées à certains cancers, maladies du cœur et diabètes. Pour comprendre le phénomène du décalage horaire, il faut savoir que notre température corporelle est au plus bas environ deux heures avant le réveil. Autant dire qu'après un voyage de plusieurs heures, elle pourra être basse à un tout autre moment. Tant qu'elle n'est pas à nouveau basse deux heures avant notre réveil, on perçoit les effets du décalage horaire.
Les chercheurs ont compris la nécessité pour de nombreuses personnes de parvenir à se réadapter à un nouveau fuseau horaire au plus vite. Ils se sont, pour ce faire, appuyés sur les principaux modèles mathématiques, qui avaient déjà fait preuve de leur capacité à décrire de façon adéquate les rythmes circadiens humains.
Beaucoup de lumière, ou pas du tout
Les précédents modèles proposaient des réadaptations avec plusieurs niveaux de lumière, dont de la lumière tamisée, ou grise. Mais eux, se sont rendu compte que seuls deux types de lumière étaient nécessaires pour une remise à niveau rapide: noire, et brillante.
Ainsi, la transition est plus brusque, mais plus contrôlée, la lumière ayant un impact direct sur nos rythmes circadiens.
Ce qu'il faut retenir de la complexité de ces recherches, c'est qu'ils ont réussi à mettre au point une théorie qui permet de calculer des programmes d'ajustement idéaux en fonction du décalage horaire (plus de 1000).
«Surmonter le décalage horaire est un problème fondamentalement mathématique, et nous avons calculé une manière optimale de le faire», indique Danny Forger, professeur de mathématiques, auteur principal de l'étude, dans un communiqué. «Nous ne sommes certainement pas les premiers à offrir des conseils à ce sujet, mais nos prédictions donnent le meilleur et le plus rapide des moyens de nous ajuster aux fuseaux horaires.»
Et parce qu'il n'y a rien de plus merveilleux que de complexes équations mathématiques qui se matérialisent en un outil qui nous est utile, les chercheurs ont conçu une application, disponible sur iPhone et bientôt sur Android.
Olivia Walch, étudiante à l'université du Michigan, a été chargée de cette conception. L'application, Entrain, offre à l'utilisateur des programmes personnalisés de réadaptation. Elle calcule à quel moment la lumière doit être la plus brillante possible ou à l'inverse, quand on doit se trouver dans l'obscurité.
Il suffit d'entrer nos heures habituelles de début et de fin de journée (plus précisément, à quel instant on se retrouve à la lumière et dans le noir), puis de sélectionner notre destination, et préciser si l'on va se retrouver plutôt en intérieur (voyage professionnel) ou en extérieur (vacances au soleil).
Exemple: je pars de Détroit à 22h. J'arrive à Londres 5h plus tard, il est 11h du matin. C'est un voyage professionnel, donc je serai souvent dans un bureau. L'application me dit que trois jours d'adaptation seront nécessaires. Le jour qui suit mon arrivée, j'ai besoin de lumière de 7h40 à 21h. Le jour suivant, de 6h20 à 19h40. Et enfin, de 5h à 19h20. Le jour d'après, mon corps est complètement adapté.
Pourquoi ces divergences pendant trois jours? Olivia Walch, qui a conçu l'application, nous explique:
«La lumière, selon la durée à laquelle on y est, peut influencer notre horloge interne. Pour voyager au travers des fuseaux horaires le plus rapidement possible, on a besoin d'avoir de la lumière quand on est dans la bonne direction, et l'éviter quand on est dans la mauvaise direction. Ainsi, on peut avoir besoin d'être dans le noir plus longtemps que d'habitude, pour ajuster notre horloge interne aussi rapidement que possible.»
Évidemment, il peut être compliqué de suivre ces recommandations, mais on peut à tout instant apporter des modifications sur nos heures passées à la lumière, et l'application les prend en compte. Le processus sera simplement un peu plus long.
Vous vous demandez sûrement comment faire pour être dans le noir si l'application vous conseille d'être au soleil. Les chercheurs vous conseillent de porter des lunettes teintées de couleur - attention - rose, pour bloquer la lumière bleue. À l'inverse, pour avoir de la lumière lorsqu'on dort, vous pouvez acheter un appareil de thérapie lumineuse.
Pas besoin de dormir pour être dans le noir et vice versa, donc: «on peut être réveillé, mais être dans le noir, et ainsi les rythmes circadiens ne sont pas affectés. Cela signifie que même si l'on n'est pas fatigué lorsque l'application nous dit d'être dans le noir, on peut suivre ses conseils en évitant la lumière», indique Olivia Walch.
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