Rythme circadien et sommeil : comment ça marche ?

Nous avons tous notre rythme circadien propre : une horloge biologique qui régule notre organisme et qui influence directement notre sommeil. Comment ça marche ? Tout se passe dans votre cerveau et dans son interaction avec votre environnement
Rythme circadien et sommeil : comment ça marche ?

On a une question, qui peut-être, va vous paraître saugrenue, mais qui ne l’est pas tant que ça : savez-vous pourquoi nous dormons la nuit ?

Parce que notre horloge circadienne interne se synchronise avec le rythme du jour et l’alternance jour/nuit grâce à la lumière. Mais savez-vous ce que sont les rythmes circadiens et comment ils fonctionnent ?

Rythme circadien : le grand cycle quotidien de votre organisme

Rappelons-le d’abord, “circadien” signifie “environ un jour”. Tous les processus biologiques de l’organisme sont soumis à un rythme de 24 heures environ, souvent un peu plus ou un peu moins. On peut voir notre métabolisme et notre corps comme un système complexe, aux nombreux rouages, qui se trouvent régulés par de multiples petites horloges, elles-mêmes commandées par une grande horloge biologique interne. Ces rythmes font l’objet de nombreuses études et la chronobiologie en tant que telle intéresse beaucoup la recherche et la médecine, notamment pour aider les patients souffrant de troubles du sommeil ou de troubles de l’humeur, les deux pouvant être souvent liés.

Ainsi, notre pression artérielle, l’intensité du travail de nos intestins, la température de notre corps, la production de certaines hormones (comme la mélatonine), et même notre humeur, notre mémoire, notre niveau de vigilance et bien sûr notre sommeil… bref : chacune de ces fonctions connaît des variations au cours de la journée, avec parfois des pics ou des creux dans son activité.
Par exemple, on sait que la vigilance est à son maximum le matin et qu’elle connaît un creux en début d’après-midi. Vous devez d’ailleurs l’avoir constaté pour vous-mêmes : vous êtes plus efficaces, plus concentrés à certains moments qu’à d’autres.

Ce rythme, notre horloge biologique interne, est dit “endogène”, c’est-à-dire que nous le produisons nous-mêmes. Il est propre à chacun d’entre nous. Cette régulation se passe dans un endroit précis de notre cerveau : au niveau de l’hypothalamus, juste au-dessus de l’endroit où vos nerfs optiques se croisent. On appelle cette zone dédiée à notre horloge biologique les noyaux suprachiasmatiques (NSC, pour les intimes). Ils sont deux et se composent de dizaines de milliers de neurones chacun, qui sont chargés d’envoyer aux autres zones de notre cerveau les bonnes consignes rythmiques.

Sachez au passage qu’il y a une part de génétique là-dedans : l’expression de certains gènes est en partie responsable de votre comportement cyclique. Le mécanisme est bien sûr plus complexe, mais les découvertes récentes sur le sujet ont par exemple valu le Nobel de Médecine en 2017 à trois Américains pour une étude qui a démontré ce rôle génétique dans le rythme circadien.

Et la lumière dans tout ça ?

Vous allez nous dire que tout ça est très intéressant, mais que ça ne répond toujours pas à la fameuse question de pourquoi dormons-nous la nuit préférablement à tout autre moment.

L’explication vient de la lumière. On l’a dit, “circadien” signifie environ un jour. C’est le “environ” qui est important ici. Imaginons, par exemple, que votre propre rythme interne est calé sur 25 heures. Sans synchronisation avec le monde extérieur, vous finiriez complètement décalé, à raison d’une heure par jour. Des expériences scientifiques ont démontré cet effet sur des personnes plongées dans le noir pendant une période déterminée : elles continuaient à avoir un rythme, mais calé sur leur propre horaire interne. Un exemple célèbre est celui de Maurizio Montalbini, qui, en 1993, a passé 366 jours dans une grotte, volontairement isolé de tout, et qui, en ressortant, avait la sensation qu’il ne s’était écoulé que 219 jours.

Heureusement pour vous, vous êtes exposé au quotidien à la lumière du jour ! Dans votre rétine, des petites cellules spéciales (les cellules ganglionnaires à mélanopsine), captent cette lumière et envoient ce signal directement dans les NSC, rappelez-vous, ces petits noyaux situés juste au-dessus des nerfs optiques – comme c’est pratique !

La bonne exposition à la lumière du jour constitue ainsi le principal “donneur de temps” pour notre rythme circadien. Elle lui permet de se synchroniser tous les jours, de se remettre tous les jours à l’heure.
Il existe d’autres “donneurs de temps”, comme la température, mais ils jouent un rôle moindre comparé à celui de la lumière.

Voilà pourquoi, donc, nous dormons la nuit. Si on schématise, notre oeil percevant que la lumière décline en informe notre horloge biologique interne qui envoie, elle, le signal de l’extinction des feux à l’ensemble de l’organisme. Ce qui peut alors expliquer cette fameuse fatigue hivernale, période durant laquelle les jours raccourcissent et donc le temps de luminosité également.

Et si notre rythme circadien est perturbé, que se passe-t-il ?

Il arrive néanmoins que notre cycle circadien se retrouve perturbé, entraînant avec lui son lot de troubles du sommeil, avec des impacts importants sur la santé :
– le rôle de la lumière dans la régulation de notre rythme circadien et l’implication notamment des cellules ganglionnaires à mélanopsine de notre rétine, photosensibles, explique pourquoi l’exposition prolongée à la lumière bleue des écrans le soir présente un risque de perturbation du sommeil
– Le travail nocturne, ou le travail posté est une autre situation où l’impact de nos horloges biologiques sur notre santé est flagrant. Ceux qui travaillent de nuit se retrouvent désynchronisés et accumulent une belle dette de sommeil – ceci avec des risques avérés pour la santé et notamment une augmentation des risques de cancer.

De façon plus ponctuelle, vous pouvez être confronté à un trouble de votre rythme circadien et vous retrouver en “avance de phase” ou en “retard de phase” : c’est-à-dire que votre journée peut se décaler. Vous êtes en avance de phase si vous vous levez très tôt et vous couchez très tôt. Inversement, vous serez en retard de phase si vous vous couchez très tard et vous levez plus tard. Autre situation, que vous aurez constatée lors d’un voyage à l’étranger : le fameux effet jetlag est une des expressions d’une perturbation de votre rythme.

Pour y remédier, c’est un changement progressif d’habitude qu’il faudra introduire : se coucher chaque jour un peu plus tard le soir si vous êtes en avance de phase, pour vous resynchroniser sur un rythme acceptable et inversement, se coucher et se lever un peu plus tôt tous les jours si vous êtes en retard de phase. Vous pouvez aussi utiliser cette solution si vous prévoyez un voyage vers un autre fuseau horaire, quelques jours avant le départ, pour limiter les effets du décalage horaire.

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