Les travaux de l'équipe du professeur Marc Hébert ont mené au développement d'une technologie en voie d'être brevetée au Canada, aux États-Unis et en Australie utilisant une lumière bleue artificielle pulsée qui active les cellules du cerveau.

Lumière et horloge biologique: de l'espoir pour les travailleurs de nuit

Avec son équipe de chercheurs de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec, le professeur Marc Hébert cherche à déjouer l'horloge biologique de l'être humain pour permettre aux 6,5 millions de Canadiens qui travaillent de nuit de demeurer vigilants et de profiter d'un sommeil réparateur dès qu'ils déposent leur tête sur l'oreiller.
Leurs travaux ont mené au développement d'une technologie en voie d'être brevetée au Canada, aux États-Unis et en Australie utilisant une lumière bleue artificielle pulsée qui active les cellules du cerveau. Et pour favoriser le dodo, les chercheurs ont conçu une lunette orangée qui coupe la lumière bleue naturelle dès que le travailleur la place sur son nez au terme de son quart de travail nocturne.
Au cours des dernières années, les scientifiques ont cherché à valider leur découverte auprès de travailleurs de nuit de Postes Canada, d'Abitibi Bowater (aujourd'hui Produits forestiers Résolu) et d'une quarantaine de patrouilleurs du Service de police de la Ville de Québec.
C'est maintenant au tour de la minière Glenmore Canada de tester la technologie québécoise à ses installations de Raglan, au Nunavik, dans le cadre d'un programme de gestion de la fatigue chez les opérateurs de machinerie lourde oeuvrant la nuit.
Une compagnie - Chronophotonix - a été créée en 2006 pour assurer la commercialisation de la technologie. Le professeur Hébert est le vice-président et le directeur scientifique de Chronophotonix.
En mai, le Centre local de développement de Québec et SOVAR - une société de valorisation qui se consacre au développement de nouvelles technologies - ont accordé un coup de pouce de 150 000 $ à la compagnie pour l'épauler dans les préparatifs du projet pilote avec Glenmore Canada et dans la mise en place des premiers jalons d'une stratégie de mise en marché.
L'entreprise envisage d'autres applications pour sa lumière bleue et sa lunette orangée.
Après le secteur industriel, Chronophotonix veut tendre des perches du côté des entreprises de camionnage. Selon la Société de l'assurance-automobile du Québec, qui mène actuellement une campagne de prévention sur les dangers et les conséquences de la fatigue au volant, ce phénomène serait responsable de 15 % des accidents de la route impliquant un véhicule lourd. De plus, la fatigue serait le facteur déterminant dans 30 % à 40 % des accidents mortels impliquant les monstres de la route.
Horloge détraquée
«Tous les matins, notre horloge biologique se synchronise avec le lever du soleil», explique Marc Hébert qui est aussi professeur au Département d'ophtalmologie de l'Université Laval. «Nous avons tout près de 150 rythmes biologiques qui sont contrôlés par une horloge logée dans notre cerveau.»
Ce mécanisme, fort complexe, s'ajuste selon le cycle de la lumière engendré par la rotation terrestre.
«Si vous vous rendez à Paris, ça pourrait prendre trois à quatre jours à votre horloge biologique pour se synchroniser à l'heure de la capitale française. C'est une autre histoire pour le travailleur de nuit», note le professeur Hébert. «Il doit travailler alors que son corps lui dit qu'il devrait couper les moteurs et aller se coucher. Quelques heures plus tard, il doit être au repos au moment où le jour se lève et qu'il devrait être actif.»
Il n'en faut pas plus pour que l'horloge biologique du travailleur se détraque. L'activité physique exercée par le travailleur de nuit durant son quart de travail ne suffira pas à resynchroniser son horloge interne. Pour se tenir alerte, il devra ingurgiter, bien souvent, une quantité industrielle de cafés et de boissons énergisantes. Et pour trouver le sommeil, la prise de médicaments peut devenir inévitable pour certains individus.
«Il faut en arriver à déjouer l'horloge biologique. Comment? En utilisant la lumière, son principal synchronisateur. Non seulement faut-il exposer le travailleur à la lumière la nuit, mais il faut combattre la lumière naturelle dès qu'elle se pointe au lever du soleil», précise Marc Hébert.
Des travaux scientifiques menés au début des années 2000 ont démontré que la lumière bleue de faible intensité pouvait influencer le tic tac de l'horloge biologique. De faible intensité, elle reproduit, en quelque sorte, la luminosité du ciel et laisse croire au corps humain que le jour est venu.
«L'idée nous est alors venue, en 2002, de concevoir une lunette qui couperait la lumière bleue. L'objectif étant de rendre aveugle l'horloge biologique sans, évidemment, rendre aveugle le travailleur», précise le professeur Hébert.
À la fin de son quart de travail, dès la première heure, le matin, alors que la lumière du soleil est gorgée de bleu, le travailleur place la lunette orangée sur son nez. S'il doit entrer en contact avec la lumière naturelle au cours de la journée, il doit remettre la lunette pour continuer à envoyer un signal de noirceur à son horloge interne.
Le projet pilote mené avec les travailleurs de nuit de l'ancien centre de tri de Postes Canada à Québec a permis de déterminer que les employés qui avaient porté la lunette orangée avaient réussi à dormir en moyenne 40 minutes de plus par jour. Des résultats similaires ont été enregistrés avec les patrouilleurs du Service de police de la Ville de Québec.
Productivité accrue
À l'usine d'Abitibi Bowater à Saint-Félicien, Marc Hébert et son équipe ont eu recours à la lumière bleue pour tenter d'améliorer la performance et la productivité des classificateurs de bois dont le boulot consiste à classer les planches de bois qui défilent rapidement devant eux selon divers grades de qualité. Ces employés travaillent continuellement en rotation : le jour, le soir et la nuit.
D'abord installé sur des bras amovibles fixés au-dessus de la tête des travailleurs, le dispositif émettant la lumière bleue n'a pas mis de temps à faire la preuve de son efficacité.
«Habitués à des chutes de vigilance vers 3h, puis vers 6h ou 7h, les travailleurs étaient plus éveillés. La nuit, le taux d'erreur dans la classification des planches était de 5 %. En utilisant la lumière bleue dans le milieu de travail, il a été possible de faire passer ce taux à 2,5 % dès la troisième nuit et à 1,5 % la quatrième nuit. Une performance supérieure à celle enregistrée par les employés de jour», fait remarquer Marc Hébert.
Au cours de l'expérience-pilote menée pendant un peu plus de deux ans à Saint-Félicien, les scientifiques ont constamment peaufiné leur technologie. Ils ont notamment suivi de près la performance d'une douzaine de travailleurs pour lesquels un dispositif faisant allumer et éteindre la lumière bleue avait été installé sur leur casque de sécurité. De plus, ils portaient la fameuse lunette orangée au moment de tomber dans les bras de Morphée. L'amélioration de la productivité de ces salariés a été d'une telle ampleur qu'il aurait été possible de faire économiser 400 000 $ par année à la compagnie.
En mauvaise posture financière à cette époque, Abitibi Bowater avait choisi de ne pas poursuivre le projet avec l'équipe de Marc Hébert.
Chronophotonix mise beaucoup sur le projet avec Glenmore Canada au Nunavik, exploité dans des conditions extrêmes tant au plan climatique qu'humain - les opérateurs de machineries lourdes sont souvent en poste pendant 21 quarts de nuit consécutifs - pour faire la promotion de sa technologie non seulement dans le secteur minier, mais aussi pour l'industrie des transports.
<p>«Tous les matins, notre horloge biologique se synchronise avec le lever du soleil» - Le professeur Marc Hébert, fondateur de Chronophotonix</p>
Une arme contre la déprime
Si la lumière bleue favorise l'accroissement de la vigilance et de la productivité des travailleurs de nuit, quel pourrait être son effet pour le commun des mortels?
«Avec mes collègues chercheurs de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec, nous nous intéressons aussi grandement au concept de l'éclairage santé», signale le professeur Marc Hébert. Ils sont à développer des technologies à partir de l'utilisation de la lumière bleue pour améliorer l'environnement des travailleurs afin qu'ils puissent évoluer dans un milieu plus «stimulant».
Durant la période hivernale, les Québécois subissent les contrecoups de la baisse de la luminosité.
«Il y a quelques années, un sondage démontrait que 50 % des Montréalais se disaient moins performants l'hiver comparativement à la saison estivale», évoque-t-il.
Des études ont révélé que les Québécois bénéficiaient de seulement 30 minutes de lumière naturelle par jour comparativement à deux heures au cours de la belle et chaude saison. «Et nous savons tous que personne ne déprime l'été.»