On a observé qu'en France par exemple, en hiver et plus largement de novembre à avril, quand les jours sont les plus courts et que la luminosité diminue, le nombre de dépressions augmente et qu'on ressent une certaine apathie. Ce type de dépression est connu sous le nom de "dépression saisonnière" dont les symptômes sont très variés : ils vont du simple manque de moral avec baisse de la créativité, baisse de l’initiative et perte du plaisir, au vrai syndrome dépressif.
Une étude réalisée aux Etats-Unis a révélé que 6% de la population générale (des Etats-Unis) présentent des cas sérieux et que 10 à parfois 20% souffrent d'une dépression saisonière légère. Ce trouble commence généralement à l'âge adulte et semble davantage toucher les femmes que les hommes.

De plus, ce trouble devient fréquent dans les régions nordiques de la planète. Si les causes précises restent floues, plusieurs scientifiques ont démontré que la depression saisonnière serait reliée à une variation de la production de mélatonine.
En effet, ce trouble semble provenir d'un mécanisme complexe, que nous définirons brièvement :
Le soleil, ou plutôt la lumière qu'il dispense bloque la synthèse d'une hormone particulière, une neurohormone : la mélatonine. Les rayons lumineux passant par la rétine stimulent des cellules de la glande pinéale (épiphyse).

Cette substance somnifère, découverte dans les années cinquante, est sécrétée par la glande pinéale, située à la base du cerveau à partir de la sérotonine (neurotransmetteur), elle-même obtenue à partir du L-tryptophane, qui contrôle, avec l'hypothalamus le cycle veille/sommeil. Synthétisée pendant la nuit, la mélatonine est largement impliquée dans la régulation de l'humeur et des rythmes biologiques.

Sous l'effet de l'obscurité, la glande pinéale libère de la mélatonine et le taux de l'hormone augmente, la température du corps baisse progressivement et l'activité intellectuelle diminue : c'est le processus normal de préparation au sommeil. Vers environ trois heures du matin la synthèse de mélatonine atteint son maximum. Au petit matin, habituellement, lorsque la lumière du jour frappe la rétine, la production de l'hormone baisse rapidement et le corps se réveille peu à peu.

Pendant la journée, notre taux de mélatonine est si bas qu'il est très difficile d'en déceler des traces dans l'organisme. De nombreux scientifiques pensent donc que l'hiver, lorsque la densité de lumière diminue, la production de cette hormone serait en hausse. Elle provoquerait chez près de la moitié de la population (en France) des changements d'humeur, d'appétit (attirance vers les produits sucrés, prise de poids...) et une baisse d'énergie.
En outre, une "surproduction" de mélatonine a pour conséquence de faire baisser le taux de sérotonine, ce qui, selon certain chercheurs, conduirait à une baisse de moral.

De plus la mélatonine à un rôle important dans le bon fonctionnement de notre rythme biologique: Le rythme de notre sommeil dépend d'horloges biologiques internes et externes. Dans notre cerveau, les noyaux suprachiasmatiques constituent notre l'horloge interne, cependant la température corporelle (dont la régulation est contrôlée par l'hypothalamus) , variant de façon naturelle renseigne aussi sur l'heure de la journée.
Le principal "donneur de temps" de l'horloge externe est la lumière par le biais de l'alternance jour/nuit (mais il y a aussi les repas et les contraintes socio-professionnelles). En effet, chez les mammifères, les photorécepteurs de la rétine convertissent la lumière en signaux électriques qui sont transmis aux noyaux suprachiasmatiques principalement via le faisceau rétinohypothalamique.

Le rythme de mélatonine est donc directement contrôlé par la photopériode (durée du jour dans le cycle jour/nuit) et la durée de la synthèse dépend de la période d'obscurité. La mélatonine secrétée dans la circulation sanguine transmet à toutes les structures centrales ou périphériques adaptées (exprimant des récepteurs ou sites mélatoninergiques) cette information sur la photopériode, ce qui permet une adaptation physiologique aux alternances jour/nuit et aux saisons.

En l'absence de donneurs de temps, le rythme veille-sommeil persiste (il est en effet déterminé génétiquement et héréditaire) mais il passe de 24 à 25 heures (ou plus). Les stimulateurs externes sont donc essentiel pour "caler" ce rythme sur 24 heures.

On connaît, en plus de la synthèse de la vitamine D et du bon fonctionnement du cycle biologique, de nombreux autres effets positifs du soleil sur l'organisme notamment pour certaines maladies de peau.
Nous traiterons ici superficiellement de l'amélioration du psoriasis, une des pathologies les plus fréquemment observées.
Le psoriasis est une des dermatoses isolées ( qui se limite à la peau) les plus importantes. Débutant à tout âge, aussi bien chez les hommes que chez les femmes et touchant 2% de la population mondiale, cette maladie chronique, en partie génétique (les causes restent obscures), est caractérisée par des lésions bien limitées, formées de lamelles squameuses sèches et pluristratifiées qui se détachent en abondance. Lorsqu’une partie de la peau est atteinte de psoriasis, son temps de renouvellement cellulaire passe de 28 à 7 jours,, ce qui explique l’accumulation de cellules mortes et de squames blanchâtres.

Il est connu que le psoriasis est amélioré par le soleil (dans environ 80% des cas). En effet, les UVB, favorisent la cicatrisation et aident à réduire l'inflammation.

Le soleil a un effet positif sur le psoriasis. Ses rayons ultraviolets (UV) et en particulier les UVB, ralentissent la surproduction des cellules de la peau, ce qui entraîne la desquamation. Les zones touchées par la maladie guérissent ainsi d'elles-mêmes après avoir été exposées à la lumière naturelle. Il suffit d'une exposition quotidienne, de courte durée et en évitant les brûlures pour voir les plaques disparaître.

Au contraire, une exposition prolongée et inhabituelle nuit à la peau, surtout pour les teints très clairs: outre le risque de cancer et de dommages cutanés, les coups de soleil peuvent aggraver les symptômes du psoriasis et déclencher un phénomène de Koebner (réaction isomorphique).

Si le psoriasis s'étend trop, les dermatologues prescrivent des traitements par puvathérapie, qui remplace l'exposition au soleil. Cette technique consiste à l'administration par voie orale au patient d'agents photosensibilisants et de l'exposer aux rayons ultraviolets de forte intensité. Cette thérapie peut être complétée par de la vitamine A ou d'autres médicaments.