+ de 100 horloges dans votre corps : qu'est-ce que le rythme circadien ?

Une petite horloge au centre du cerveau, un homme des cavernes et des études sur notre sommeil : vous saurez sur votre rythme circadien 🕰️

⏱ Temps de lecture : 12 minutes

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En coulisse 🚪 (Romain)

À cette belle année 2025 qui commence ! Je ne sais pas vous, mais personnellement, j’aime bien les chiffres rond. Je la sens bien cette année !

Aujourd’hui, je vous partage un truc un peu particulier. Mon cousin (coucou la famille !), Stephen Rater, astronome passionné sort un tout nouveau documentaire sur Ushuaïa TV et passe en replay sur Canal +. Astronome passionné, il est le créateur des astro-bivouacs : des nuits en forêt ou en montagne pour aller observer les étoiles. On l’avait interviewé sur Franceinfo.

N’hésitez pas à aller voir ce superbe documentaire et à le suivre sur Instagram si vous aussi vous êtes des curieux d’astronomies.

Allez maintenant, back to neuroscience !

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Pour briller en soirée 💡

• Nous avons des centaines d'horloges biologiques dans notre corps, jusqu'à dans notre peau 🧬

• Sans exposition à la lumière du jour, notre cerveau peut se décaler de quelques semaines rapidement 🌤️

• Un homme s'est enfermé dans une grotte pendant 60 jours et pensait avoir perdu 25 jours 🕰️

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Le rythme circadien

Tic, tac, tic, tac ! ⏰ L’hiver est là, les journées raccourcissent également.

C’est aussi la fin des vacances pour les plus chanceux d’entre nous. Ces moments de repos nous ont parfois permis de décaler notre rythme sommeil-éveil, que ce soit à cause:

• d'un film de 3h41 passionnant

• ou d'une grasse matinée un peu trop longue

Qui dit décalage, dit parfois désynchronisation.

Mais rassurez vous, nous avons des outils pour remettre les pendules à l’heure !

Deux éléments clés nous aident à réguler notre rythme biologique :

1. L’heure

2. La lumière

Mais pour nous accompagner dans ce processus, le divin créateur du cerveau humain a également tout prévu.

Une horloge interne.

Bon celle-ci n’a pas de fonction réveil qui se répète toutes les 5 minutes.

Mais cette horloge a beaucoup d’autres qualités, nous permettant, notamment, de synchroniser notre corps à nos cycles éveil/sommeil.

La discipline principale qui s’intéresse à ce phénomène est la chronobiologie.

Et c’est ce fascinant sujet que nous allons aborder aujourd’hui. Pour cela, on démarre pour un voyage à la découverte notre horloge interne, appelée par les spécialistes l’horloge circadienne.

Vous reprendriez bien un peu de latin ?

C’est pour moi.

Circadien provient du latin circa= environ, et dies= jour.

Et oui effectivement, le tour du cadran de celle-ci s’effectue bien sur une durée d’environ 24h. Mais pas exactement 24h ?

Non ça sera bien trop simple !

Le rythme circadien est un sujet fascinant qui mérite d'être mieux compris par le grand public. Il s'agit d'un cycle naturel qui régule de nombreux processus physiologiques, tels que le sommeil, l'humeur, et tant d’autres fonctions de notre métabolisme.

Dans cet article, nous allons explorer ce phénomène, ses bases neurologiques, et son impact sur notre vie quotidienne pour vous permettre d’être au plus proche de votre horloge interne !

Le chef d’orchestre 🎻

Au cœur de notre rythme circadien (notre horloge interne) se trouve une petite région du cerveau appelée le noyau suprachiasmatique (NSC). Ce noyau est situé dans l'hypothalamus, une zone cruciale du cerveau qui joue un rôle central dans la régulation de nombreuses fonctions corporelles.

L'hypothalamus produit des hormones qui influencent :

• L'appétit

• La pression artérielle

• Et bien d'autres aspects essentiels de notre corps

Mais c'est bien le NSC qui nous intéresse dans notre enquête ! Celui-ci joue un rôle essentiel dans la régulation de notre horloge biologique.

Le NSC est connecté à de nombreuses horloges périphériques. On retrouve ces horloges circadiennes dans de multiples parties du corps :

1. Le cœur

2. Le foie

3. Le poumon

4. La rétine

5. La peau

6. Le muscle

7. Etc.

Il y a des horloges à tous les niveaux de l'organisme ! On en dénombre à minima des centaines, mais sans doute plus encore, car ces horloges sont présentes partout dans le corps avec comme clé de voûte, ce fameux NCS (noyau suprachiasmatique).

Son fonctionnement ?

Le cerveau reçoit des signaux lumineux via les voies optiques (les yeux). Ces signaux sont ensuite transformés en messages nerveux, transmis à d’autres parties du cerveau et du corps pour ajuster nos rythmes physiologiques. Un véritable chef d’orchestre.

Dans une méta analyse (un regroupement d’études) publiée par l’Université de Stanford, les chercheurs ont exploré le lien entre l’exposition à la lumière naturelle et la qualité du sommeil. Les résultats sont éloquents :

• Une exposition prolongée à la lumière naturelle favorise la synchronisation de notre rythme éveil/sommeil.

• Plus surprenant encore, cette exposition influence également notre humeur et notre appétit.

Ainsi, le bon fonctionnement de notre horloge interne dépend en grande partie de notre exposition à la lumière. Celle-ci déclenche, lors de la phase d’endormissement, la libération d’un neurotransmetteur clé : la mélatonine.

💡 La mélatonine a été découverte en 1958 par le dermatologue Aaron Lerner. Il l'a isolée à partir de glandes pinéales de vaches et a découvert qu'elle pouvait éclaircir la peau des grenouilles. Ce n'est que plus tard que son rôle dans le sommeil a été compris.

Pas de mélatonine = pas de chocolat. Vous voyez où je veux en venir ? Moi non plus …

En résumé :

• La lumière traverse directement la rétine pour atteindre l’horloge biologique.

• Elle stimule la glande pinéale, qui sécrète la mélatonine, l’hormone du sommeil.

• À l’aube, la mélatonine diminue, facilitant ainsi le réveil.

Ces processus permettent de synchroniser nos deux horloges :

1. Celle du temps réel (le cycle jour/nuit).

2. Celle de notre horloge biologique (notre rythme interne).

Sans lumière ou repères temporels, nous perdons toute capacité à aligner notre corps sur le rythme naturel du jour. La lumière est donc bien plus qu’une simple source d’éclairage : elle est un pilier essentiel de notre équilibre physiologique.

💡 Les rythmes circadiens évoluent au cours de notre vie. Avec l'âge, celui ci peut même faire évoluer nos habitudes de sommeil, rendant parfois les personnes âgées plus matinales. (je comprend enfin pourquoi ma grand-mère causait autant à 7h du mat')

Cherche la lumière ☀️

Cette observation a été faite par de nombreux chercheurs. L’un des plus médiatisés est le chercheur français Michel Siffre.

Amis claustrophobes, prenez une grande inspiration.

En 1962, ce jeune géologue s’est volontairement enfermé dans une grotte, à 110 mètres de profondeur, sans montre ni poste de radio, pour une durée de 60 jours.

Son objectif ?

Étudier les réactions physiologiques et l’évolution du rythme veille-sommeil en l’absence totale de repères temporels. Son seul lien avec le monde extérieur : une ligne téléphonique.

Le protocole de l’expérience était simple :

• Michel Siffre appelait l’équipe de surface à chaque réveil, repas et coucher.

• Sans lumière ni contrainte sociale, il ne mangeait et ne dormait que lorsqu’il en ressentait le besoin.

Comme prévu, il est rapidement entré dans un état de semi-hibernation, perdant toute notion de l’alternance jour-nuit.

L’équipe de veille a observé un phénomène fascinant : son rythme biologique s’est progressivement décalé. Il se réveillait et se couchait un peu plus tard chaque jour, jusqu’à ce que son rythme s’inverse par rapport à celui de la surface terrestre, avant de revenir à la normale.

À sa sortie, le 14 septembre, il croyait être le 20 août. Le temps qu’il avait perçu s’était écoulé deux fois moins vite que dans la réalité !

Cette expérience a mené à une découverte majeure : durant ces deux mois, Michel Siffre s’est réveillé toutes les 24 heures et 30 minutes. Un décalage de 30 minutes à chaque cycle d’éveil-sommeil.

24 heures et 30 minutes : voilà la durée de ce fameux rythme circadien, normalement d’environ 24 heures, qui est synchronisé grâce à la lumière du jour.

Cette expérience pionnière a révélé l’importance cruciale de la lumière dans la régulation de nos rythmes biologiques, une découverte qui résonne encore aujourd’hui dans les domaines de la chronobiologie et des neurosciences.

💡 La dépression saisonnière, ou trouble affectif saisonnier (TAS), est une dépression liée à la diminution de la luminosité naturelle pendant une période allant de fin octobre à mars. Ce trouble est pris très au sérieux dans les pays de l’hémisphère nord où les hivers sont maigres en luminosité. 

J’ai fait un bref calcul : j’ai 30 ans.

Si, dès ma naissance, j’avais vécu dans une grotte sans aucune exposition à la lumière, deux choses seraient certaines :

1. Je serais fou.

2. J’aurais environ 230 jours de décalage avec le monde réel.

Nous possédons tous une horloge interne atypique. Cela signifie que sa durée oscille généralement autour de 24 heures, mais parfois un peu plus, parfois un peu moins. Cette variabilité est liée à notre patrimoine génétique, l’un des plus beaux trésors de l’humanité.

💡 Michel Siffre a répété son expérience en 1972, cette fois pendant 6 mois dans une grotte au Texas. Il a découvert que son rythme circadien s'était stabilisé à environ 25 heures, confirmant que notre horloge interne n'est pas exactement de 24 heures.

Chacun sa route, chacun son rythme🚶‍♂️‍➡️

Des recherches, comme celles de J. A. Takahashi (2008), ont permis de mettre en lumière le rôle crucial de nos facteurs génétiques dans la régulation du cycle sommeil-éveil. Ces études ont identifié des gènes spécifiques, tels que Clock, Bmal1, Per et Cry (Pardon my French !), qui jouent un rôle central dans le fonctionnement de notre horloge circadienne.

D’un point de vue scientifique, il s’agit d’une découverte majeure, qui a valu à trois chercheurs le prix Nobel de médecine en 2017. Selon ces chercheurs, ces gènes régulent la production de protéines dont les niveaux oscillent au cours de la journée, influençant ainsi divers processus physiologiques, notamment le sommeil.

Notre horloge biologique n'est donc pas d'exactement 24 heures. Elle peut varier d’environ une heure selon les individus. On distingue ainsi :

• Les chronotypes matinaux (couche-tôt/lève-tôt), dont l’horloge est légèrement plus rapide.

• Les chronotypes vespéraux (couche-tard/lève-tard), dont l’horloge est plus lente.

Ces découvertes sont fascinantes car elles soulignent l’importance des facteurs internes dans la régulation de notre rythme biologique, au-delà des simples influences externes comme l’exposition à la lumière ou nos habitudes de vie.

Habitudes de vie et routines : un enjeu majeur !

Outre l’influence génétique, nos habitudes de vie jouent un rôle clé dans la synchronisation de notre horloge interne. Cependant, nous ne sommes pas tous égaux face à ces habitudes. Un exemple frappant est celui du travail de nuit.

Le projet CIRCADIEM, mené par l’Inserm à Paris, a étudié ce phénomène en réalisant des prélèvements sanguins et des enregistrements de température corporelle chez des infirmier(e)s travaillant majoritairement la nuit. Les objectifs étaient d’observer :

• Les variations de marqueurs biologiques d’inflammation et d’immunité en fonction des horaires de travail.

• Les polymorphismes génétiques (modifications des gènes liées aux perturbations de l’horloge biologique).

Sans surprise, les résultats ont révélé une altération significative du système immunitaire et des marqueurs physiologiques chez les travailleurs de nuit.

Travail de nuit : un risque pour la santé ?

En 2007, le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) a classé le travail de nuit comme un cancérogène probable. Cette décision s’appuie sur des preuves solides chez les animaux et des données plus limitées chez les humains. Le CIRC a examiné tous les types de travail perturbant le rythme circadien, le travail de nuit étant un exemple extrême de désynchronisation entre horaires de travail et rythme naturel. En France, environ 15 % des salariés travaillent de nuit, ce qui soulève des préoccupations majeures en matière de santé publique.

D’autres études, comme celle de Schmidt et Colette, mettent en avant l’importance de la synchronisation du rythme circadien pour la qualité de nos performances cognitives. Une bonne synchronisation pourrait même agir comme un facteur de protection contre certains troubles cognitifs et mentaux, tels que :

• La dépression

• La maladie de Parkinson

• Le vieillissement cognitif

Ces éléments montrent à quel point il est essentiel de prendre au sérieux la régulation de notre horloge biologique ! Après tout, qui voudrait voir son cerveau fonctionner comme une horloge cassée ?

Le bonheur est dans l’équilibre ⚖️

Car oui, même si nous ne travaillons pas la nuit, certaines de nos habitudes peuvent influencer notre rythme circadien.

Heure de sommeil, repas, activités : de nombreuses routines peuvent nous aider à réguler au mieux notre petit pendule interne.

Lumière du jour, lumière bleue : tout est une question d’équilibre.

Vous me voyez arriver sur mon cheval au galop ? Et oui, les écrans, C’EST MAL. Mais ne paniquez pas trop – Michel Cymès lui aussi lit ses mails !

La lumière bleue des écrans devient néfaste sur des durées très prolongées et à des moments spécifiques de la journée. Pourquoi ?

Pourquoi ?

Et bien, cette fameuse mélatonine dont on parlait plus tôt en est la raison. Les écrans avant de s’endormir, c’est une grosse dose de lumière bleue pour notre cerveau. Or, cette lumière peut inhiber la production de mélatonine et donc enrayer la machine.

Mais ne désespérez pas ! Si la lumière bleue des écrans peut perturber notre précieux équilibre, la science ne reste pas les bras croisés.

Récemment, de nouvelles technologies proposent de compenser le manque d’exposition à la lumière naturelle. C’est le cas de la luminothérapie, une approche qui redonne un coup de pouce à notre horloge interne.

Cette technique consiste à s’exposer quotidiennement à une lumière artificielle blanche, dite « à large spectre », imitant celle du soleil ou dont les qualités s’en rapprochent autant que possible.

Son but ?

➡️ Traiter les troubles associés aux dérèglements de l’horloge biologique interne, comme la dépression saisonnière.

Cette technique est pratiquée dans des centres spécialisés, et de nombreuses lampes sont également en vente sur la toile.

On en pense quoi personnellement ?

Pourquoi pas, notamment pour les personnes souffrant de troubles profonds liés à la dérégulation de leur rythme circadien. Mais on vous encourage à toujours favoriser les rayons du soleil ou la simple lumière du jour pour recharger vos batteries. Après tout, rien ne vaut une bonne dose de vitamine D offerte gratuitement par notre astre solaire !

Ou, plus simplement encore, à réguler votre rythme quotidien de sommeil et de repas. Parce que, soyons honnêtes, vivre comme un vampire qui se nourrit à minuit et se couche à l’aube n’est peut-être pas la meilleure stratégie pour une vie équilibrée.

La routine de sommeil : un pilier de notre rythme biologique (Même le week-end !)

La routine de sommeil est un facteur clé dans la régulation de notre horloge interne. Prenez, par exemple, la fameuse "tristesse du dimanche", ce phénomène où l’on se sent mélancolique à l’idée de la semaine de travail à venir. Cette émotion pourrait bien être liée à des déséquilibres circadiens, exacerbés par un sommeil irrégulier le week-end. En d’autres termes, se coucher à 3 heures du matin le samedi soir pour rattraper une série sur Netflix n’est peut-être pas la meilleure idée pour votre moral du dimanche soir.

Et les repas dans tout ça ?

Nos habitudes alimentaires jouent également un rôle prépondérant dans la régulation de notre rythme biologique. Manger à des heures régulières permet à notre cerveau de mieux comprendre et anticiper les besoins de notre corps.

Ces petites habitudes – sommeil régulier, repas à heures fixes – peuvent sembler banales, voire ennuyeuses. Pourtant, elles ont un impact significatif sur votre qualité de vie et votre bien-être général. Alors, la prochaine fois que vous serez tenté de sauter un repas ou de veiller jusqu’à l’aube, rappelez-vous : votre cerveau vous remerciera plus tard.

Conclusion 🛌

Comprendre et respecter notre rythme circadien est bien plus qu’une simple curiosité scientifique : c’est un levier essentiel pour améliorer notre qualité de vie et nous protéger contre les troubles neurodéveloppementaux tout au long de notre existence.

En prenant conscience de notre horloge biologique et en adoptant des habitudes saines, nous pouvons agir sur bien plus que notre sommeil. Nous influençons également :

• Notre humeur,

• Notre appétit,

• Et même notre santé globale.

Alors, ça vaut le coup de s’y intéresser, non ?

Apollinaire était peut-être un précurseur lorsqu’il nous narrait :

« Vienne la nuit sonne l'heure, Les jours s'en vont je demeure »

Ce qu’il faut retenir 📖

1. Lumière naturelle ☀️ : Une étude de Stanford montre que l’exposition à la lumière naturelle synchronise le rythme éveil/sommeil et améliore l’humeur et l’appétit.

2. Gènes et chronotype 🧬 : Des recherches (Takahashi, 2008) révèlent que des gènes comme Clock et Per régulent l’horloge circadienne, influençant si vous êtes matinal 🐦 ou couche-tard 🦉.

3. Routines régulières ⏰ : Des études montrent que des horaires de sommeil et de repas stables améliorent la synchronisation circadienne et réduisent les risques de troubles cognitifs.

4. Lumière bleue 📱💡 : La lumière bleue des écrans inhibe la mélatonine (hormone du sommeil), perturbant l’endormissement (méta-analyses).

5. Travail de nuit 🌙⚠️ : Classé cancérogène probable par le CIRC (2007), il altère le système immunitaire et augmente les risques de maladies chroniques.

PS : on serait ravi d’avoir vos avis sur cette article. Alors, si vous avez la moindre question, la moindre anecdote, ou tout simplement l’envie de partager quelques choses avec nous, n’hésitez pas à commenter ci-dessous.

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Pour aller plus loin 👀

👉 Livre : Ma bible de la chronobiologie - Yann Rougier

👉 Podcast : Une brève histoire de notre horloge biologique

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Réactivation Neuronale ⚡

La meilleure façon de consolider ses apprentissages, c'est de les tester régulièrement (et ça, c'est prouvé par les neurosciences 😉). La semaine dernière, nous avons vu plusieurs choses dans cet épisode :

4 études (+ 3 anecdotes) pour changer vos habitudes 🎯 🔄

Pouvez-vous vous rappeler de ce dont nous avons parlé ?

Prenez 30 secondes pour essayez de vous rappeler au mieux…

…

[….]

….

Allez, on vous aide. Voici les 5 points qu’il fallaient retenir de cet épisode :

- Le cerveau adore les routines : les habitudes sont gérées par les ganglions de la base, qui automatisent nos actions pour économiser de l’énergie.

- Le cycle magique : signal → routine → récompense : une habitude se crée grâce à un déclencheur, une action et une récompense (merci la dopamine !).

- Le cerveau peut se réinventer : grâce à la plasticité neuronale, on peut remplacer de vieilles habitudes par de nouvelles, même si c’est un peu lent.

- Astuces pour changer : remplace une mauvaise habitude par une bonne, évite les déclencheurs et utilise des plans "si-alors" (ex: "Si je stresse, je respire profondément").

- Sois bienveillant avec toi-même : pas besoin de tout changer d’un coup. Petit pas par petit pas, en harmonie avec ton cerveau, c’est la clé du succès ! 🧠✨

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Inspiration neuronale ☁️

Le rythme ressemble au temps, à la fois un et changeant, il ressemble à l'architecture, c'est-à-dire à notre univers qui est une construction.

(Yves Bonnefoy)

Voilà, c’est tout pour cette semaine !

Cérébralement vôtre,

Bertrand & Romain 🧠✨

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Et puis si vous n’êtes pas abonné, abonnez-vous ! 😊

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L’énigme de la semaine ! 🕵️

L’énigme de la semaine dernière était :

Elle est parfois artificielle ou bien encore naturelle. 

Mais en l'accomplissant, on prend des risques importants. 

Et la réponse était : La cascade !

La nouvelle énigme est : 👇

Un fermier doit traverser une rivière avec un loup, une chèvre et un chou. Il ne peut transporter qu'un seul à la fois. Comment fait-il sans que le loup mange la chèvre ou que la chèvre mange le chou ?

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Disclaimer : Les informations présentées dans cette newsletter s'appuient sur des recherches scientifiques. Cependant, les résultats ne sont pas des certitudes absolues et représentent parfois des corrélations sans prouver de causalité directe. La science des neurosciences évolue constamment. Ces conseils sont des pistes de réflexion à considérer avec esprit critique.

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