La glande pinéale est située au-dessus du cervelet et près du centre du cerveau humain. La glande est très petite, mesurant moins de 1/2 pouce (1.27 cm). La synthèse de la mélatonine se produit dans la glande pinéale en réponse aux changements de lumière. Chez l’homme, cette sécrétion hormonale régule le sommeil et a été impliquée dans les maladies liées à l’âge et les troubles affectifs saisonniers (SAD).
La rétine de l’œil transmet des informations sur l’exposition à la lumière à la glande pinéale. La glande pinéale utilise ces informations pour coordonner l’horloge biologique humaine. La mélatonine est sécrétée par la glande pinéale la nuit pour favoriser le sommeil, tandis que l’exposition à la lumière inhibe la production de mélatonine. Pendant la journée, la sécrétion de mélatonine est presque nulle.
La glande pinéale et la mélatonine sont impliquées dans les troubles affectifs saisonniers. Pendant les mois d’hiver aux latitudes nordiques, la quantité de lumière solaire diminue. La diminution de la lumière du jour provoque une augmentation de la production de mélatonine par la glande pinéale. L’augmentation des niveaux de mélatonine entraîne une somnolence excessive, une prise de poids, de la fatigue et de la dépression. L’exposition d’un patient TAS à la lumière artificielle du soleil inhibe la production de mélatonine et améliore les symptômes.
Le décalage horaire est causé par une perturbation des rythmes circadiens résultant du manque d’obscurité qui se produit lorsque les vols des compagnies aériennes à travers les fuseaux horaires perturbent la production de la glande pinéale et de la mélatonine. Les symptômes du décalage horaire comprennent l’insomnie, la fatigue et le brouillard cérébral, bien que la prise de suppléments de mélatonine puisse aider à rétablir les rythmes circadiens. Les travailleurs de nuit présentent des symptômes similaires au décalage horaire. Pour ces travailleurs, dormir avec des rideaux occultants peut aider à simuler la nuit et à induire la production de mélatonine.
La glande pinéale et la production de mélatonine changent avec l’âge avancé. La production de mélatonine diminue et la glande pinéale développe des calcifications appelées sable cérébral. La mélatonine est un puissant antioxydant et participe à la promotion de l’enzyme glutathion peroxydase, un autre antioxydant. Ces deux antioxydants empêchent les dommages causés par les radicaux libres. Lorsque les niveaux de mélatonine diminuent, les dommages causés par les radicaux libres peuvent contribuer au vieillissement et aux maladies liées à l’âge.
Chez les mammifères ayant une saison de reproduction spécifique, les niveaux de glande pinéale et de mélatonine contrôlent également la fertilité. En dehors de la saison de reproduction, les mâles ne produisent pas de spermatozoïdes car des niveaux élevés de mélatonine inhibent les gonades. Au printemps, la quantité de lumière du jour augmente, les niveaux de mélatonine baissent et l’animal est prêt pour un nouveau cycle de reproduction. Les humains ne connaissent pas de reproduction saisonnière, de sorte que les niveaux de mélatonine n’affectent pas la fertilité humaine.