Les sols à motifs, les clignotements LED feraient-ils surcharger le cerveau ? Des chercheurs dévoilent : le design moderne pourrait abîmer votre cerveau

Un article de synthèse, réalisé par plus de 30 chercheurs issus de disciplines variées et publié dans la revue « Vision », indique que des motifs visuels artificiels comme les sols à rayures, les architectures en grille, les scintillements des lampes à lumière du jour et des LED, pourraient surcharger le cerveau au niveau du cortex visuel, entraînant des maux de tête, des nausées et même parfois des crises d’épilepsie.

Sommaire

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• Le cerveau lance l’alarme
• Qui craque en premier
• Des ampoules aux phares de voiture, l’histoire des scintillements à régler
• En concevant et en construisant, il faut y penser
• Ceci reste une hypothèse

En entrant dans un hall d’ascenseur d’immeuble de bureaux, on peut avoir sous les pieds une large moquette rayée noir et blanc ; ou bien, tard la nuit, au volant en rentrant chez soi, les phares à LED de la voiture venant en face laissent soudain, dans le champ de vision, une traînée d’images fantômes. Les tempes se mettent à battre, les yeux se fatiguent, et l’on a parfois presque la nausée : vous pensez que c’est parce que vous êtes trop fatigué ? Pourtant, une étude menée par plus de 30 chercheurs de plusieurs domaines suggère que le problème pourrait venir de la façon dont le cerveau fonctionne.

Cette revue, menée par des chercheurs de plusieurs institutions aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Europe, en Asie et au Canada, publiée dans la revue « Vision », rassemble des décennies de travaux en neurosciences, en architecture, en ingénierie de l’éclairage et en psychologie de l’éducation afin d’expliquer un phénomène longtemps considéré comme un problème de « constitution individuelle » : pourquoi certaines personnes, dès qu’elles voient des rayures denses, des lumières qui scintillent ou des motifs très contrastés, ont-elles mal à la tête, des nausées, voire des crises d’épilepsie ?

Les auteurs pensent que ce n’est pas un effet psychologique, mais un « surchargement » du cortex visuel.

Le cerveau lance l’alarme

Le système visuel humain a évolué pour traiter des scènes naturelles : forêts, rivières, littoraux. Ces images partagent une caractéristique : la complexité visuelle diminue de manière prédictible au fur et à mesure que l’on observe plus finement, sous la forme d’une règle mathématique de type fractal. En revanche, l’environnement artificiel moderne fait souvent l’inverse : papier peint à rayures, façades d’immeubles en grille, panneaux acoustiques au plafond, et même la mise en page de textes imprimés s’éloignent fortement des schémas auxquels le cerveau est habitué.

Les auteurs de l’article écrivent :

« Nous supposons que cette gêne est une réponse homéostatique constante du cerveau à une consommation excessive d’oxygène par le cortex visuel, car il code ces stimulations de manière inefficace. »

En clair : quand le cerveau rencontre des motifs qu’il « n’arrive pas à comprendre », il ne s’adapte pas sagement. Il augmente l’activité neuronale, consomme davantage d’oxygène, comme si on déclenchait une alarme. Les études d’imagerie cérébrale montrent que les réponses déclenchées dans les zones visuelles par des rayures et des motifs à fort contraste sont bien supérieures à celles provoquées par des images naturelles.

Qui craque en premier

La plupart des gens ressentent parfois « que cette image n’est pas agréable », mais le poids n’est pas réparti de façon égale. Les personnes issues de la neurodiversité, notamment celles atteintes d’autisme, de TDAH et de troubles dyslexiques/du langage écrit, sont les premières concernées ; les patients souffrant de migraines, d’épilepsie, d’anxiété et de dépression font aussi partie des groupes à haut risque. Les jeunes sont plus sensibles que les personnes plus âgées, et les personnes qui ont fréquemment mal à la tête sont également plus susceptibles.

Une explication physiologique possible, couvrant plusieurs des situations précédentes, est que le cerveau pourrait manquer de la capacité à inhiber sa propre hyperactivité, comme un variateur de lumière défectueux.

Le GABA (un messager chimique inhibiteur, dont le rôle ressemble à celui d’un frein) est considéré comme l’un des principaux suspects, mais les auteurs soulignent aussi que les preuves reliant la concentration en GABA à l’inconfort visuel « restent incomplètes ». Une étude basée sur l’échelle de sensibilité aux excès de Cardiff, qui répartit la sensibilité visuelle en quatre sous-types (motifs, luminosité, scintillement/stimulation dynamique, environnement visuel dense comme les rayons d’un supermarché), a révélé une cohérence remarquable des schémas d’inconfort à travers au moins 11 diagnostics cliniques, la différence portant sur l’intensité plutôt que sur le type.

Des ampoules aux phares de voiture, l’histoire des scintillements à régler

Le filament des lampes à incandescence conserve encore un peu de chaleur entre les phases de mise sous et hors tension, ce qui lisse une grande partie des scintillements ; les lampes à lumière du jour n’ont pas eu cette chance, et la communauté scientifique a mis plus de 40 ans à confirmer que leurs scintillements provoquent bien des maux de tête.

Avec les LED, le problème change de forme : de nombreuses LED ajustent la luminosité via un modulation de largeur d’impulsion (PWM), avec jusqu’à plusieurs centaines d’allumages/extinctions par seconde. À l’œil nu, le scintillement n’est généralement pas perceptible, mais lorsque l’œil bouge rapidement, ces éclats successifs laissent sur la rétine une « série d’images fantômes » qui perturbe particulièrement la lecture ; les personnes souffrant de migraines y seraient particulièrement sensibles.

Certains phares de voiture utilisent aussi une modulation temporelle de la lumière, qui rend cette série d’images fantômes tout aussi plus pénible. Une étude récente citée par l’équipe de recherche a en outre montré que la modulation temporelle à haute fréquence active bien, dans les mesures, le cortex visuel, et qu’il ne s’agit pas seulement d’une sensation subjective.

En concevant et en construisant, il faut y penser

La bonne nouvelle, c’est que de nombreuses solutions se mettent en place dès la phase de conception, avec presque aucun coût. L’équipe de recherche a analysé des images d’architecture d’appartements dans Google Photos et a constaté que, ces dernières années, l’apparence des bâtiments s’éloigne davantage des motifs visuels naturels que le cerveau traite le plus facilement : les grilles répétitives, les contrastes trop tranchés, les surfaces monotones remplacent les variations organiques des bâtiments antérieurs.

Les recommandations concrètes incluent :

• Réduire le contraste des motifs répétitifs qu’il est difficile d’éviter
• Dans les salles de conférence et les salles de rapport, éviter les panneaux acoustiques à motifs rayés
• Avant de lancer les travaux, évaluer à l’aide d’outils logiciels existants la « pression visuelle » des façades du bâtiment ou des espaces intérieurs

Ceci reste une hypothèse

Cette synthèse a été rédigée par plus de 30 chercheurs issus des domaines de l’optométrie, des neurosciences, de l’architecture, de l’ingénierie de l’éclairage et de l’éducation. Elle provient d’un atelier tenu en janvier 2025 à l’université de Londres Birkbeck. Toutefois, les auteurs reconnaissent aussi que c’est un article de synthèse intégrant des recherches existantes, et non une expérience nouvelle.

À l’heure actuelle, les méthodes de mesure de la sensibilité visuelle restent assez subjectives et insuffisamment standardisées ; quant au lien entre les signaux chimiques d’excitation et d’inhibition du cerveau et l’inconfort visuel, ils indiquent, dans leurs propres termes, que cela reste indécis.