Dans cette expérience, où les activations cérébrales étaient observées en IRMf et dont les résultats furent publiés en mars 2014 dans la revue PNAS(3), les sujets étaient initialement exposés tantôt à de la lumière rouge, tantôt à de la lumière verte, tantôt à de la lumière bleue, puis, après 70 minutes passées dans l'obscurité, à de la lumière verte pendant qu'ils effectuaient le 3-back test dans le scanner. « Si les participants étaient plongés plus d'une heure dans l'obscurité, c'était pour annihiler toute influence de la lumière initiale sur les cônes et les bâtonnets, de sorte que nous pouvions évaluer l'impact que la lumière initialement projetée avait éventuellement sur la mélanopsine », explique Gilles Vandewalle.

Mémoire photique

L'hypothèse des chercheurs était que la couleur de la lumière à laquelle les participants avaient été initialement exposés allait influer sur l'intensité des réponses cérébrales impliquées dans la tâche cognitive réalisée sous la lumière-test (le vert). Autrement dit, par référence à la théorie de Howard Cooper, une exposition préalable à la lumière rouge (régénération maximale de la mélanopsine) devait susciter la réponse la plus forte, à la lumière bleue, la réponse la moins intense et à la lumière verte, une réponse intermédiaire. C'est précisément ce qui se produisit au niveau des régions cérébrales impliquées dans la tâche : certaines régions préfrontales, le thalamus et l'amygdale. « La théorie de Cooper fonctionne, dit Gilles Vandewalle. Nous avons pu démontrer de façon presque certaine que les cellules ganglionnaires exprimant la mélanopsine jouent un rôle dans l'impact qu'a la lumière sur l'activité cérébrale non visuelle. »

On parle de « mémoire photique » à propos de ce phénomène de rémanence d'une exposition à la lumière sur la réponse lors de l'exposition lumineuse suivante. Typique de certains photopigments rencontrés chez les invertébrés et les plantes, elle est donc aussi un des attributs de la mélanopsine.

Dans la vie courante, la lumière qui nous apparaît blanche possède différentes longueurs d'onde. En d'autres termes, la lumière blanche contient de la lumière verte, de la lumière bleue, de la lumière jaune, etc. La lumière du jour est riche en lumière bleue, celle pour laquelle la mélanopsine possède une affinité particulière. En revanche, la lumière émise par les ampoules à filament privilégie les longueurs d'onde caractéristiques du jaune. Les travaux récents sur le rôle des cellules ganglionnaires exprimant la mélanopsine plaident en faveur de la conception de systèmes lumineux où le bleu serait mis à l'honneur. Une façon, semble-t-il, de favoriser les performances cognitives et de combattre les troubles de l'humeur.

(3) Sarah L. Chellappa, Julien Q.M., Christelle Meyer, Évelyne Balteau, Christian Degueldre, André Luxen, Christophe Phillips, Howard M. Cooper, Gilles Vandewalle (2014), Photic memory for executive brain responses, Proceedings of the National Academy of Science in the USA (PNAS).