Effets non visuels de la lumière sur le sommeil, l'éveil, la mémoire de travail et la prise de décision chez l'humain // Time-dependent non-visual effects of light on sleep, wakefulness, working memory and decision making in humans

Ce projet de recherche explore la relation bidirectionnelle entre le timing de l'exposition à la lumière et les fonctions neurocognitives humaines dans le cadre de la biologie circadienne. Nous faisons l'hypothèse que la lumière sert stimulus critique qui module les processus physiologiques, l'architecture du sommeil, la vigilance et les performances cognitives par le biais de voies non-visuelles directes et de mécanismes circadiens indirects.
Bien que des recherches antérieures aient établi que les stimuli photiques influencent les processus neurophysiologiques, les interactions temporelles complexes entre les paramètres d'exposition à la lumière et les effets cognitifs restent incomplètement caractérisées. Notre enquête se concentre spécifiquement sur la dynamique temporelle et les antécédents photiques en tant que déterminants des effets de la lumière. Les données suggèrent que l'exposition à la lumière du matin a des effets bénéfiques sur les paramètres ultérieurs du sommeil, tandis que l'exposition du soir produit des résultats délétères. Cependant, les conséquences de l'exposition à la lumière l'après-midi et en fin de nuit représentent une lacune importante que cette recherche vise à combler.
Le doctorant utilisera un paradigme expérimental rigoureux en conditions d'isolation temporelle pour examiner les corrélats neurophysiologiques et cognitifs de l'exposition à la lumière à différentes phases circadiennes. Nous anticipons qu'une exposition à la lumière diurne au bon moment améliore la vigilance, la mémoire de travail et la qualité du sommeil, tandis qu'une exposition à la lumière nocturne perturbe l'architecture du sommeil et altère les performances cognitives du lendemain.
Un aspect novateur de ce projet consiste à examiner si l'exposition à la lumière peut atténuer les déficits neurocognitifs associés à un manque de sommeil - une question qui a des implications significatives pour les travailleurs en horaires atypiques, en particulier les professionnels dont les capacités de prise de décision ont un impact direct sur leur sécurité, leur santé ou celle des autres. En outre, nous étudierons des fenêtres temporelles spécifiques de vulnérabilité cognitive, y compris l'inertie du sommeil et les baisses de performance post-prandiales.
Grâce à la surveillance systématique de l'EEG, à l'évaluation physiologique et aux tests cognitifs dans des conditions rigoureusement contrôlées, cette recherche produira des données fondamentales sur l'interdépendance temporelle de l'exposition à la lumière, de l'architecture du sommeil et de la fonction neurocognitive. Les résultats permettront d'élaborer des interventions fondées sur des données solides pour optimiser l'éclairage du lieu de travail, les horaires de travail et les contre-mesures basées sur la lumière afin d'améliorer les performances cognitives et la qualité du sommeil dans les milieux professionnels.
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This innovative doctoral research project explores the bidirectional relationship between light exposure timing and human neurocognitive function within the framework of circadian biology. We hypothesize that light serves as a critical zeitgeber that modulates physiological processes, sleep architecture, alertness, and cognitive performance through both direct non-visual pathways and indirect circadian mechanisms.
While previous research has established that photic stimuli influence neurophysiological processes, the complex temporal interactions between light exposure parameters and cognitive outcomes remain incompletely characterized. Our investigation specifically focuses on temporal dynamics and prior photic history as determinants of light's effects. Evidence suggests morning light exposure yields beneficial effects on subsequent sleep parameters, while evening exposure produces deleterious outcomes. However, the consequences of afternoon light exposure represent a significant knowledge gap that this research aims to address.
The doctoral fellow will employ a rigorous experimental paradigm examining the neurophysiological and cognitive correlates of light exposure across circadian phases. We anticipate demonstrating that appropriately-timed daytime light exposure enhances vigilance, working memory, and subsequent sleep quality, while nocturnal light exposure disrupts sleep architecture and impairs next-day cognitive performance.
A novel aspect of this investigation involves examining whether bright light exposure can attenuate the neurocognitive decrements associated with acute sleep deprivation—a question with significant implications for shift workers, particularly healthcare professionals whose decision-making capacities directly impact patient outcomes. Additionally, we will investigate specific temporal windows of cognitive vulnerability, including sleep inertia and post-prandial performance decrements.
Through systematic EEG monitoring, physiological assessment, and cognitive testing under rigorously controlled conditions, this research will generate foundational data on the temporal interdependence of light exposure, sleep architecture, and neurocognitive function. Findings will inform evidence-based interventions for optimizing workplace illumination, shift schedules, and light-based countermeasures to enhance cognitive performance and sleep quality in both clinical and occupational settings.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Other public funding

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Université Claude Bernard Lyon 1

476 NSCo - Neurosciences et Cognition

Requis : Solides bases en neurosciences, neurobiologie et cognition humaine; expérience de laboratoire avec des participants à des recherches humaines; maîtrise de l'anglais (communication écrite et verbale); expérience de la collecte et de l'analyse de données EEG/EMG/EOG (notation du sommeil, analyse spectrale); esprit de collaboration et solide éthique de travail; volonté de travailler occasionnellement la nuit et les week-ends selon les protocoles. Souhaité : Compétences en programmation (MATLAB, Python); compétences en analyse statistique (notamment en R); attitude positive et adaptable dans des environnements de recherche stimulants.
Required: Strong foundation in neuroscience, neurobiology, and human cognition; Laboratory experience with human research participants Proficiency in English (both written and verbal communication); Experience with EEG/EMG/EOG data collection and analysis (sleep scoring, spectral analysis); Collaborative mindset and strong work ethic; Willingness to work occasional nights and weekends as protocols require. Preferred: Programming skills (MATLAB, Python); Statistical analysis skills (especially in R); Positive, adaptable attitude in challenging research environments