Une équipe du National Space Biomedical Research Institute étudie l'influence de la longueur des cycles jour/nuit sur l'horloge interne humaine ainsi que les conséquences que cela entraîne sur l'état des individus. De telles investigations sont importantes à double titre : pour les vols orbitaux et pour une éventuelle mission martienne habitée.

Dans le cas de la navette spatiale, les journées à bord ont une durée inférieure aux 24 heures standards, de sensiblement 23,5 heures. Les astronautes y présentent souvent des troubles du sommeil, ne dormant que six heures par jour au lieu de sept à huit lorsqu'ils sont sur Terre. D'autre part, la fatigue et la somnolence que cela entraîne accroissent le risque d'accident.

Dans le cas d'une mission humaine sur Mars en revanche, les cycles dureront plus longtemps. Les astronautes y seront soumis à un cycle de 24,65 heures. Un des éléments à vérifier avant d'engager une telle mission est que les membres de l'équipage arrivent à s'adapter à une telle longueur de journée.

Les études menées dans la Division de médecine du sommeil du Brigham and Women's Hospital de Boston portent sur ces aspects. Trois périodes d'alternance jour/nuit ont été testées sur des volontaires : 23,5, 24 et 24,65 heures. Les conditions d'éclairement des véhicules spatiaux ont été reproduites avec un jour de faible luminosité correspondant à la lumière de bougies. Les différents groupes de sujets ont été soumis à un rythme régulier d'alternance travail et repos. Les niveaux de mélatonine étaient suivis pour évaluer la réaction des organismes dans les différentes situations.

La mélatonine est l'hormone régulatrice du sommeil. Au cours d'un cycle normal, son niveau augmente deux heures avant le coucher pour préparer le corps au sommeil. Les niveaux restent élevés pendant le sommeil et faibles au cours de la journée. Le stimulus le plus déterminant pour l'horloge interne est la lumière.

Toutefois, l'intensité du jour n'est pas le plus important. Ainsi, même avec un jour de faible luminosité, les sujets du groupe réglé sur un cycle de 24 heures ont vu leurs niveaux de mélatonine maintenir un rythme régulier en accord avec la durée de la journée. A l'inverse - et c'est inquiétant pour les missions vers Mars - les groupes pour lesquels les cycles étaient d'une durée différente de la normale n'ont pas réussi à s'adapter. Les niveaux de mélatonine restaient haut lorsque les personnes étaient en période de veille et baissaient quand ils cherchaient à s'endormir. C'est le même phénomène qui est observé lors des décalages horaires ou pour les travailleurs en horaires décalés.

Des équipes du NSBRI recherchent une contre-mesure qui, outre les applications aux voyages interplanétaires, pourra être utilisée pour les décalages horaires et pour traiter les troubles du sommeil. Le NSBRI travaille également sur d'autres sujets comme la décalcification des os, les effets des radiations, l'atrophie des muscles, etc.

Lien :
Le site du NSBRI.

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