La chronobiologie est un nouveau domaine d’étude en biologie. Elle étudie la manière dont les cycles physiques, mentaux et émotionnels des humains et des animaux sont affectés et régulés par divers rythmes naturels, en particulier ceux de la lune et du soleil. Parfois appelée « biologie circadienne », la chronobiologie est une étude multidisciplinaire qui peut toucher de nombreux éléments de la science et de la médecine, tels que :

• l’anatomie et la physiologie
• la génétique
• le comportement
• la reproduction
• l’endocrinologie
• gériatrie
• médecine spatiale
• médecine du sommeil

L’importance de la chronobiologie

L’étude de la chronobiologie est essentielle à la compréhension des comportements et des processus naturels sur Terre. Tout ce qui existe sur la planète a un rythme et le fait de savoir comment ces rythmes fonctionnent permet de mieux comprendre le rôle de l’homme. Les bactéries et les champignons ont des cycles, tout comme les plantes avec la photosynthèse. L’alimentation des animaux, la migration et l’hibernation sont le résultat de rythmes naturels. L’étude de la chronobiologie peut même aider les humains à s’adapter à des systèmes non naturels, lorsqu’ils tentent d’adapter leur rythme de sommeil au travail posté ou de faire face aux effets d’un séjour prolongé à l’intérieur, loin des repères naturels tels que les phases du soleil et de la lune.

Rythmes circadiens

Les rythmescircadiens sont l’une des composantes les plus fondamentales de la chronobiologie. Il s’agit de rythmes quotidiens développés de manière endogène, ce qui signifie que les humains ou les animaux naissent en suivant ces schémas de manière innée. Par exemple, les animaux diurnes sont actifs pendant la journée, tandis que les animaux nocturnes sortent la nuit. Les crépusculaires, comme les cerfs ou les chauves-souris, sont plus actifs à l’aube et au crépuscule.

Les êtres humains ont également des rythmes circadiens. La plupart des gens se décrivent comme étant du matin ou du soir, et cela peut être en grande partie génétique. C’est une bonne chose lorsque les horaires de travail coïncident avec le rythme circadien, mais des problèmes peuvent survenir lorsqu’ils sont en contradiction, comme dans le cas d’une personne du matin qui doit travailler dans la troisième équipe d’un hôpital ou d’une usine (voir ci-dessous).

Autres types de rythmes naturels

Il existe de nombreux autres types de rythmes naturels que les rythmes circadiens. Les marées océaniques ont deux rythmes. Le premier est un cycle quotidien de 12,4 heures qui oscille entre la marée haute et la marée basse. L’autre est un cycle de 29,5 jours qui suit les rythmes lunaires (les phases de la lune) et détermine les extrêmes des marées hautes et basses pendant la pleine lune.

Parmi les autres types de rythmes souvent étudiés en chronobiologie figurent les rythmes ultradiens, qui sont inférieurs à 24 heures, comme les cycles de sommeil humain, et les rythmes infradiens. Les rythmes infradiens régissent des phénomènes tels que la migration saisonnière des animaux ou les cycles menstruels mensuels des femmes.

Une fois que les cycles ont été tracés pour divers processus biologiques, il est utile de pouvoir les visualiser. Un autre aspect de la chronobiologie consiste à représenter graphiquement les cycles biologiques sous forme de diagrammes de phase, comme les courbes ascendantes et descendantes que l’on peut voir sur un diagramme de marée quotidien.

Applications populaires de la chronobiologie

En comprenant le fonctionnement de la chronobiologie, les scientifiques et les médecins peuvent appliquer ses principes pour améliorer la vie. L’un des principaux domaines d’application de la chronobiologie est la médecine du sommeil. Il existe de nombreux troubles du sommeil, dont la plupart sont dus au fait que l’homme essaie de mener une vie éveillée 24 heures sur 24, alors qu’il ne serait naturellement éveillé que lorsque le soleil est levé. Par exemple, le trouble de la phase avancée du sommeil fait que les gens s’endorment tôt le soir et se réveillent avant le lever du soleil chaque jour. Bien que cela ne soit pas propice à la vie urbaine moderne, c’est ainsi que les gens vivaient avant l’arrivée de l’électricité et c’est ainsi que de nombreux agriculteurs du monde entier dorment encore.

Les chronobiologistes ont contribué à la mise au point d’une thérapie par la lumière pour les personnes dont les rythmes de sommeil interfèrent avec leur mode de vie moderne. En simulant les effets de la lumière du soleil en début de soirée à l’aide de lampes à spectre complet, il est possible de stimuler artificiellement les gens pour qu’ils restent éveillés plus longtemps. De même, les travailleurs postés qui ont besoin de dormir à la lumière du jour peuvent être équipés de lunettes noires pour faire croire au cerveau qu’il fait nuit. Comprendre les rythmes saisonniers grâce à la chronobiologie peut aider les professionnels de la santé à traiter d’autres troubles, tels que le trouble affectif saisonnier, qui provoque une légère dépression chez les individus pendant les mois les plus sombres de l’année.

Lagestion de votre régime alimentaire à l’aide d’une application chronobiologique est l’un des domaines de sous-étude les plus récents dans ce domaine. Les régimes chronobiologiques optimisent les cycles des hormones dans la circulation sanguine (comme l’insuline, le glucagon et les hormones thyroïdiennes) pour planifier l’alimentation au moment où les aliments seront le plus efficacement digérés et utilisés pour la nutrition. Les applications sont considérables, de la médecine sportive au traitement de l’obésité.

L’étude de la chronobiologie connaît une croissance astronomique. De nombreuses universités ont désormais des départements consacrés à la chronobiologie et de nombreuses conférences sont organisées chaque année dans le monde entier sur ce thème. Les applications de la chronobiologie à la médecine et aux sciences naturelles sont pratiquement illimitées.