Le rythme circadien est un changement physique, mental et comportemental qui suit un cycle quotidien. Il réagit principalement à la lumière et à l’obscurité dans l’environnement d’un organisme. Dormir la nuit et être éveillé le jour est un exemple de rythme circadien lié à la lumière. Les rythmes circadiens se retrouvent dans la plupart des êtres vivants, y compris les animaux, les plantes et de nombreux microbes minuscules. L’étude des rythmes circadiens est appelée chronobiologie.

Que sont les horloges biologiques ?

Les horloges biologiques sont le dispositif de chronométrage inné d’un organisme. Ils sont composés de molécules spécifiques (protéines) qui interagissent dans les cellules de l’organisme. On trouve des horloges biologiques dans presque tous les tissus et organes. Les chercheurs ont identifié des gènes similaires chez les personnes, les mouches des fruits, les souris, les champignons et plusieurs autres organismes qui sont responsables de la fabrication des composants de l’horloge.

Les horloges biologiques sont-elles la même chose que les rythmes circadiens ?

Non, mais ils sont liés. Les horloges biologiques produisent des rythmes circadiens et régulent leur synchronisation.

Qu’est-ce que l’horloge maîtresse ?

Une horloge maîtresse dans le cerveau coordonne toutes les horloges biologiques d’un être vivant, maintenant les horloges synchronisées. Chez les animaux vertébrés, y compris les humains, l’horloge maîtresse est un groupe d’environ 20 000 cellules nerveuses (neurones) qui forment une structure appelée noyau suprachiasmatique, ou SCN. L’horloge maîtresse est situé dans une partie du cerveau appelée l’hypothalamus et reçoit un apport direct des yeux.

Le corps crée-t-il et garde-t-il ses propres rythmes circadiens ?

Des facteurs naturels dans le corps produisent des rythmes circadiens. Cependant, les signaux provenant de l’environnement les affectent également. La lumière du jour est le principal indice qui influence le rythme circadien. Cette lumière peut activer ou désactiver les gènes qui contrôlent la structure moléculaire des horloges biologiques. Changer les cycles lumière-obscurité peut accélérer, ralentir ou réinitialiser les horloges biologiques, ainsi que le rythme circadien.

Les rythmes circadiens affectent-ils la fonction et la santé du corps ?

Oui. Les rythmes circadiens peuvent influencer les cycles veille-sommeil, la libération d’hormones, les habitudes alimentaires et la digestion, la température corporelle et d’autres fonctions corporelles importantes.

Les horloges biologiques qui fonctionnent rapidement ou lentement peuvent déséquilibrer ou perturber les rythmes circadiens. Les rythmes irréguliers ont été liés à divers problèmes de santé chroniques, comme les troubles du sommeil, l’obésité, le diabète, la dépression, le trouble bipolaire et le trouble affectif saisonnier.

Comment les rythmes circadiens sont-ils liés au sommeil ?

Les rythmes circadiens aident à déterminer nos habitudes de sommeil. L’horloge maîtresse de l’organisme, ou NKS, contrôle la production de mélatonine, une hormone qui vous rend somnolent. Il reçoit de l’information sur la lumière provenant des nerfs optiques, qui relaient l’information des yeux vers le cerveau.

Lorsqu’il y a moins de lumière, comme la nuit, l’horloge maîtresse de l’organisme dit au cerveau de secréter plus de mélatonine pour que vous deveniez somnolent. Les chercheurs étudient comment le travail par quarts et l’exposition à la lumière des appareils mobiles pendant la nuit peuvent modifier les rythmes circadiens et les cycles sommeil-éveil.

Comment les rythmes circadiens sont-ils liés au décalage horaire ?

Les gens sont victimes du décalage horaire lorsque les déplacements perturbent leurs rythmes circadiens. Lorsque vous traversez des fuseaux horaires différents, vos horloges biologiques seront différentes de l’heure locale.

Par exemple, si vous voyagez vers l’est de la Californie à New York, vous »perdez » 3 heures. Lorsque vous vous réveillez à 7 h sur la côte Est, vos horloges biologiques fonctionnent toujours à l’heure de la côte Ouest, alors vous ressentez ce que vous pourriez ressentir à 4 h. Vos horloges biologiques se réinitialiseront, mais cela prend souvent quelques jours.

Comment les chercheurs étudient-ils les rythmes circadiens ?

Les scientifiques en apprennent davantage sur les rythmes circadiens en étudiant les humains ou en utilisant des organismes ayant des gènes d’horloge biologique similaires, y compris les mouches des fruits et les souris. Les chercheurs qui effectuent ces expériences peuvent contrôler l’environnement du sujet en modifiant les périodes de lumière et d’obscurité.

Ensuite, ils recherchent des changements dans l’activité des gènes ou d’autres signaux moléculaires. Cette recherche aide à comprendre comment fonctionnent les horloges biologiques et à conserver le temps.

Les scientifiques étudient également les organismes aux rythmes circadiens irréguliers pour identifier les composants génétiques des horloges biologiques qui peuvent être cassés.

Comment la recherche sur le rythme circadien contribue-t-elle à la santé humaine ?

Comprendre ce qui fait fonctionner les horloges biologiques peut mener à des traitements pour les troubles du sommeil, l’obésité, les troubles de santé mentale, le décalage horaire et d’autres problèmes de santé. Elle peut également améliorer les moyens d’adaptation des individus au travail de nuit par quarts. En savoir plus sur les gènes responsables du rythme circadien aidera également à comprendre les systèmes biologiques et le corps humain.