Dynamique de l’activité corticale : effet de la lumière sur l’EEG - 19/03/15

Dans le réseau rétinien, les cellules ganglionnaires à mélanopsine (ipRGCs) sont les substrats anatomiques sous-tendant l’effet non visuel de la lumière sur le cerveau. Ces ipRGCs projettent directement leurs axones vers un ensemble de structures cérébrales, incluant le système veille-sommeil. Les ipRGCs ne sont pas indépendantes et reçoivent des connexions synaptiques provenant des cônes et des bâtonnets, formant un réseau de photoréception. Ainsi, les cônes et les bâtonnets modulent les ipRGCs, qui, elles, sont l’unique conduit de l’information optique vers le cerveau. L’objectif de notre travail est de déterminer la contribution de chacun de ces substrats neuronaux de la rétine sur l’information lumineuse envoyée vers les régions non visuelles.

Notre stratégie expérimentale repose sur les propriétés spectrales et spatiales différentes des cônes et des ipRGCs. Vingt-huit participants (within-subject design) ont été exposés consécutivement à 4 stimuli lumineux de 50minutes chacun, à partir de 19h00. Le stimulus fut composé d’une lumière blanche centrale (7000 lux) focalisée sur la fovéa (20°) dans le but d’activer spécifiquement les cônes, et d’une lumière en périphérie (20°–220°, 300 lux) soit enrichie en bleu (BE) afin d’activer les ipRGCs, soit enrichie en rouge (RE) afin de limiter l’activation des ipRGCs. L’EEG a été enregistré en continu durant l’exposition (256Hz) et soumis à FFT.

Sous rouge, pas d’effet de la lumière sur l’activité béta (13,5–32Hz). Sous bleu, le béta augmente significativement dès la 2^e minute. À partir de la 5^e minute, on observe une augmentation majeure (+35 %) qui se maintient de la 5^e minute jusqu’à la fin de l’exposition au stimulus bleu en périphérie. Les ondes lentes (1–7Hz) diminuent de manière non significative (–10 %) pendant l’exposition au bleu v/s rouge.

Ces résultats confirment d’une part que l’EEG est activé par la lumière. D’autre part, la lumière en périphérie du champ visuel, à des niveaux faibles d’intensité (300 lux) et avec un spectre suboptimale non monochromatique, active la bande béta. Compte tenu de la dynamique, ces résultats suggèrent que l’activation béta est corrélée à la dynamique d’activation des ipRGCs.