Nous avons constaté que chez les participants dépressifs, une faible exposition au soleil était associée à une probabilité prédite significativement plus élevée de déficience cognitive. Cette relation est demeurée importante après ajustement pour la saison. Parmi les participants sans dépression, l’insolation n’a pas eu d’effet significatif sur la fonction cognitive.
Cette étude s’ajoute à la littérature qui montre que l’environnement et le mode de vie affectent profondément les personnes sujettes aux troubles affectifs saisonniers (TAD) et à d’autres types de dépression. Des études basées sur des homicides violents, des suicides et des comportements agressifs ont démontré à plusieurs reprises des caractéristiques saisonnières, généralement avec des pics au printemps. Ces pics ont été associés à la lumière du soleil et à d’autres variables climatiques. Les personnes atteintes de TRISTES ont des états mentaux qui varient en fonction de la saison, avec des dépressions régulières en hiver et des rémissions au printemps ou en été. Il est établi que ces épisodes TRISTES sont associés aux heures de lumière du jour plus courtes qui se produisent en hiver.
Le fait que l’exposition au soleil était associée à la cognition chez les participants déprimés soutient notre hypothèse selon laquelle les mécanismes physiologiques à l’origine de la dépression saisonnière pourraient également être impliqués dans l’effet de la lumière du soleil sur la fonction cognitive. Leonard et Myint, 2006 ont présenté un paradigme montrant comment le manque d’éclairage environnemental et d’autres stress peuvent entraîner une modification des niveaux de sérotonine, une neurodégénérescence, une dépression, des déficits cognitifs et, finalement, une démence. Il a été démontré que la dépression saisonnière et non saisonnière avait des relations avec l’éclairage environnemental. Les théories concernant les cycles saisonniers du corps, qui affectent la dépression et peuvent également affecter la cognition, sont principalement basées sur la régulation des rythmes circadiens du corps par les noyaux suprachiasmatiques hypothalamiques (SCN). Les NCS sont modulés par divers facteurs tels que la température corporelle et l’activité physique, mais sont en particulier modulés par la lumière reçue par les capteurs rétiniens à des longueurs d’onde optimales proches de la longueur d’onde dominante de la lumière solaire de 477 nanomètres. Le SCN régule le cycle de sommeil du corps, la température corporelle, la pression artérielle, la digestion, le système immunitaire et divers systèmes hormonaux. Des rythmes circadiens dysfonctionnels et des troubles du sommeil, qui peuvent survenir à cause d’une lumière environnementale inadéquate, ont été associés à des déficits cognitifs. L’une des fonctions régulatrices du SCN est leur inhibition de la glande pinéale de transformer la sérotonine en mélatonine en présence de lumière diurne. Les anomalies et la régulation des systèmes mélatonine et sérotonine varient en fonction de la lumière du soleil et de la luminothérapie chez les patients TRISTES, bipolaires et schizophrènes, et même chez ceux sans diagnostic psychiatrique. La sérotonine et la mélatonine ont également été impliquées dans de nombreux troubles mentaux et cognitifs, tels que la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et les troubles du sommeil.
Il a été démontré que la lumière affecte également le flux sanguin cérébral. Le flux sanguin cérébral s’améliore spécifiquement après la photothérapie chez les nourrissons prématurés et les patients TRISTES, et il s’est avéré à plusieurs reprises associé à des fonctions cognitives, telles que la mémoire. Un débit sanguin cérébral insuffisant s’est avéré être une cause ou un résultat probable de la diminution des fonctions cognitives chez les personnes atteintes de maladies cardiovasculaires, ainsi que corrélé avec des maladies liées à l’âge telles que la maladie d’Alzheimer et des maladies non liées à l’âge telles que la maladie de Lyme. Les relations que la sérotonine, la mélatonine et l’hémodynamique cérébrale ont avec la lumière du soleil, la dépression et la fonction cognitive suggèrent que les personnes sujettes aux troubles de l’humeur liés à la lumière du soleil peuvent également être sujettes à des difficultés cognitives liées à la lumière du soleil.
Cette étude ajoute à la base limitée de connaissances concernant la relation des variables météorologiques avec la fonction cognitive. Des études qui ont testé les effets de la lumière artificielle sur les capacités cognitives ont révélé qu’une exposition accrue à la lumière entraîne une vigilance accrue et une variété de changements dans l’activité cérébrale régionale. De plus, différentes longueurs d’onde spectrales ont des effets différents sur la mémoire et d’autres capacités cognitives. Cependant, contrairement à notre étude, ces études ne traitaient que des effets immédiatement aigus et n’examinaient pas directement les effets de la lumière naturelle du soleil. Ils ont également une faible généralisation en raison de l’utilisation d’animaux ou d’un petit nombre de sujets humains issus de populations ayant des professions particulières, des statuts socio-économiques ou des ethnies particulières. Nous n’avons trouvé que deux études qui examinaient la relation entre la cognition et la lumière du soleil, qui ne traitaient toutes deux que des effets d’une exposition immédiate et à court terme. Sinclair et coll. (1994) ont constaté qu’une exposition accrue à la lumière du soleil était associée à une augmentation du traitement heuristique, qui nécessite un stockage de la mémoire et une récupération de la mémoire pertinente, mais à une diminution du traitement systématique, un processus plus compliqué nécessitant une analyse et un jugement. Keller et coll. (2005) ont trouvé de faibles corrélations positives entre les journées ensoleillées et la performance sur deux mesures de la cognition, la durée des chiffres et l’ouverture à de nouvelles informations. Une différence majeure entre notre étude et les études précédentes est notre méthode d’obtention de l’exposition du participant au soleil. Le satellite de la NASA utilisé pour obtenir les données d’insolation dans cette étude est capable d’enregistrer des données huit fois par jour et de fournir une caractérisation précise de l’insolation correspondant à l’adresse de domicile géocodée de chaque participant. Cela donne une précision spatiale et temporelle supérieure par rapport aux capteurs au sol utilisés par les études précédentes. Keller et coll. (2005) ont utilisé la pression barométrique comme substitut pour mesurer les journées ensoleillées et claires. D’autres études qui n’ont pas trouvé d’associations significatives entre l’humeur ou la cognition et la lumière du soleil dans la population générale ont directement mesuré l’insolation à l’aide des capteurs au sol disponibles les plus proches, centrés sur les zones métropolitaines. Les données satellitaires nous ont permis d’obtenir plusieurs mesures quotidiennes dans les zones urbaines, suburbaines et rurales.
La classification erronée de l’exposition est une limitation possible de l’étude. Des erreurs de classification de l’exposition peuvent avoir eu lieu si, au cours des mesures d’exposition de deux semaines, les participants ont passé beaucoup de temps dans un climat différent de celui enregistré par le satellite. Cela pourrait se produire si les participants passaient beaucoup de temps à l’intérieur ou loin de leur domicile déclaré. De plus, les valeurs d’insolation journalières ont été prises par les capteurs satellites enregistrés simultanément dans les quatre fuseaux horaires différents aux États-Unis. Ainsi, ce point représentait différents moments de la journée pour différentes régions du pays. Par exemple, les valeurs d’insolation utilisées pour calculer l’insolation des participants dans le fuseau horaire de l’Est correspondent à des périodes d’échantillonnage de 3 heures de 1:00, 4:00, 7:00 et 10h00 / heure normale, tandis que pour le fuseau horaire de montagne, les heures d’échantillonnage sont 2:00, 5:00, 8:00 et 11h00 heure normale. Cependant, les intervalles de trois heures relativement courts auxquels les mesures ont été prises capturent bien le cycle diurne, et la mauvaise classification due à ce problème est assez faible. Il convient également de noter que même si les relations trouvées dans cette étude peuvent ne pas s’appliquer chez les jeunes (notre étude étant limitée aux personnes de 45 ans ou plus), les participants à l’étude ont été recrutés dans tout le pays, avec des données démographiques, des facteurs médicaux et des facteurs de style de vie différents.
En raison de l’exclusion d’une proportion considérable (27%) de 19 853 participants inscrits du modèle final en raison de valeurs manquantes et d’un mauvais géocodage, nous avons cherché à déterminer si les participants exclus différaient de ceux avec des informations complètes. Bien que le sexe, l’éducation, la région, l’alcool, l’âge et le statut dépressif des sujets exclus étaient statistiquement différents, les proportions de ces variables différaient toutes de huit points de pourcentage ou moins (tableau 4). Les covariables présentant des différences plus importantes (plus de 2%) montrent une inclusion disproportionnée dans le modèle des hommes, des diplômés universitaires, des Noirs, des résidents sans ceinture et de ceux qui ont déjà consommé de l’alcool. Ces variables ont toutes des relations connues avec les troubles cognitifs et seraient les causes les plus probables de tout biais, ce qui aurait pu entraîner une sous-estimation ou une surestimation de l’effet de l’insolation sur la cognition.
Il reste toujours la possibilité d’une confusion résiduelle. En plus de l’imprécision ou du biais qui peuvent être présents dans toute mesure, nous ne pouvions pas tenir compte des diagnostics psychiatriques spécifiques ou de la consommation de médicaments. En outre, la température ambiante peut être liée à la fonction cognitive, bien que les fluctuations de température soient partiellement contrôlées par la saison, l’exercice, les facteurs cardiovasculaires et d’autres corrélats possibles de la température. La fonction oculaire est un autre facteur de confusion possible. Il a été constaté que la transmittance du cristallin et la zone papillaire affectent spécifiquement la photoréception circadienne, bien que le contrôle de l’âge puisse réduire la confusion due à ces facteurs. . L’heure de l’entretien peut également avoir un effet sur la cognition; cependant, la méthode d’échantillonnage des REGARDS devrait permettre à tous les participants d’avoir des chances égales d’être interviewés pendant une période donnée, ce qui entraînerait des distributions de temps similaires à un niveau variable donné.
Cette nouvelle découverte selon laquelle le temps peut non seulement affecter l’humeur, mais aussi la cognition, a des implications importantes et doit être clarifiée dans de futures études. Que l’insolation avait une relation avec la fonction cognitive mais pas la dépression, et que l’effet de l’insolation sur la cognition est démontré chez les participants déprimés, mais non non déprimés, indique que l’insolation peut avoir une relation avec la cognition indépendante de la dépression, mais modifiée par celle-ci. Il suggère également la possibilité que la luminothérapie prescrite pour la SAD puisse également améliorer la fonction cognitive. Les études futures impliquant la lumière et d’autres thérapies pour la SAD devraient inclure la fonction cognitive comme variable afin de déterminer les relations avec l’insolation, l’humeur et la fonction cognitive. Des études futures sont également nécessaires pour démontrer des déficits cognitifs particuliers. Le filtre à six éléments a été conçu pour tester l’état cognitif global d’un grand nombre de participants de manière simple et efficace. Bien qu’il ait une sensibilité et une spécificité adéquates en tant que procédure de dépistage pour identifier les personnes les plus susceptibles d’avoir des déficits cognitifs, il ne peut pas être utilisé pour poser un diagnostic particulier et sa sensibilité aux déficits cognitifs de faible ampleur est limitée. À l’avenir, des examens et des diagnostics plus spécifiques pourront être utilisés pour déterminer les effets spécifiques de la lumière du soleil sur les processus cognitifs et les maladies. Nous montrons également que les recherches futures sur le traitement et le mode de vie devraient en particulier se concentrer sur les personnes âgées, car plus un participant est âgé, plus il est susceptible d’être altéré cognitivement. En outre, la recherche et éventuellement les programmes de sensibilisation et d’éducation à la santé pourraient être ciblés sur les dépressifs des groupes à faible niveau d’éducation, non seulement parce qu’ils sont connus pour avoir un accès plus faible aux soins de santé en général, mais aussi parce qu’ils présentent un risque particulièrement élevé de troubles cognitifs. De nombreuses études antérieures ont considéré les effets du temps sur l’humeur et la cognition comme saisonniers, mais les résultats de cette étude démontrent que l’effet de la saison sur la cognition peut s’expliquer par la lumière du soleil et d’autres variables. Cette étude a également une conclusion intéressante concernant ceux qui n’ont pas un niveau élevé de symptômes dépressifs. Nous n’avons pas trouvé que la lumière du soleil affectait de manière significative les capacités cognitives de ces personnes. Cependant, cette absence de découverte significative peut être due à un certain nombre de comportements indirects insuffisamment contrôlés agissant comme des facteurs de confusion, car il existe des preuves environnementales antérieures des effets de la saison sur la cognition et des effets de l’illumination environnementale sur l’humeur et la cognition dans les populations générales. D’une importance particulière, il peut être vrai que ceux qui ne sont pas déprimés peuvent passer plus de temps à l’extérieur, recevant ainsi un éclairage environnemental plus adéquat.
La déficience cognitive étant également associée à d’autres troubles psychologiques et neurologiques, la découverte de l’impact de l’environnement sur le fonctionnement cognitif dans le contexte de ces troubles peut conduire non seulement à une meilleure compréhension des troubles, mais également au développement d’interventions ciblées pour améliorer le fonctionnement quotidien et la qualité de vie.