Le rythme circadien : l'horloge interne du corps

Le corps ne se contente pas de réagir à la fatigue : il anticipe. Température, vigilance, hormones, appétit suivent un cycle d'environ vingt-quatre heures qui continue de tourner même lorsque l'on est privé de tout repère extérieur. C'est ce que l'on appelle le rythme circadien, du latin « environ un jour ». Sa chef d'orchestre est une petite structure de l'hypothalamus, le noyau suprachiasmatique, qui impose sa cadence à des horloges présentes jusque dans les organes périphériques.

La lumière est le principal synchroniseur. Livrée à elle-même, l'horloge interne ne tourne pas exactement sur vingt-quatre heures ; il faut donc la remettre à l'heure chaque jour, et c'est la lumière qui s'en charge. Des cellules spécialisées de la rétine, distinctes de celles qui servent à la vision des formes, informent directement le noyau suprachiasmatique du niveau lumineux ambiant. D'où la conséquence pratique la plus solide de tout ce domaine : la lumière du matin avance l'horloge, la lumière du soir la retarde. Une sortie à l'extérieur en début de journée agit bien plus fortement qu'un éclairage intérieur, dont l'intensité reste très inférieure à celle du plein air, même par temps couvert.

Le mécanisme moléculaire de cette horloge a été élucidé au niveau des gènes : le prix Nobel de physiologie ou médecine 2017 a récompensé Jeffrey Hall, Michael Rosbash et Michael Young pour ces travaux. Il ne s'agit donc pas d'une métaphore : il existe bel et bien, dans les cellules, une boucle de rétroaction qui met environ une journée à se boucler.

Le chronotype n'est pas une question de volonté. L'écart entre les personnes du matin et celles du soir est en partie génétique, et il se déplace au cours de la vie : les enfants sont plutôt matinaux, l'adolescence décale fortement l'horloge vers le tard, puis elle revient progressivement vers l'avant à l'âge adulte. Cela a des conséquences très concrètes, notamment sur l'heure d'entrée des cours au collège et au lycée : un adolescent qui n'arrive pas à s'endormir à vingt-deux heures ne fait pas nécessairement preuve de mauvaise volonté, son horloge est réellement décalée.

De là vient la notion de décalage social, associée aux travaux de Till Roenneberg : l'écart entre l'heure à laquelle le corps voudrait dormir et celle qu'imposent le travail ou l'école. Il se mesure très simplement, en comparant les horaires de sommeil des jours travaillés et ceux des jours libres. Une personne qui dort de vingt-trois heures à sept heures en semaine et de deux à dix heures le week-end vit chaque semaine l'équivalent d'un voyage transméridien, sans jamais quitter sa ville. Le lundi matin difficile a ainsi une explication physiologique, et non seulement psychologique.

Décaler son horloge est possible, mais lentement. L'horloge se déplace de façon progressive, et surtout sous l'effet de la lumière plutôt que de la volonté. Un coucher avancé de trois heures d'un coup, décidé un dimanche soir, ne produit généralement qu'une longue veille dans le noir. Les leviers réellement documentés sont l'exposition à la lumière naturelle le matin, la réduction de la lumière vive le soir, et la stabilité des horaires de lever — ce dernier point étant le plus souvent sous-estimé, car c'est l'heure du lever, bien plus que celle du coucher, qui ancre l'ensemble du cycle.

Le rythme circadien explique enfin pourquoi le sommeil ne se résume pas à une quantité. Deux personnes qui dorment sept heures, l'une de vingt-trois heures à six heures, l'autre de quatre heures à onze heures, ne dorment pas dans les mêmes conditions internes : la seconde dort en partie à contretemps de sa propre température corporelle et de ses propres sécrétions hormonales. C'est le fond du problème du travail de nuit, une situation où l'horloge interne ne parvient jamais complètement à s'aligner sur le calendrier imposé.

Questions fréquentes

Sur quoi cela repose

• Les travaux récompensés par le prix Nobel de physiologie ou médecine 2017 (Hall, Rosbash et Young) sur l'horloge moléculaire
• Les recherches de Till Roenneberg sur le chronotype et le décalage social
• Les descriptions consensuelles de l'entraînement du rythme circadien par la lumière