Chronobiologie - Définition

Introduction

Neurosciences

Niveaux d'analyse

Moléculaire • Synaptique • Neuronal • Réseau neuronal • Organique • Systémique

Méthodes

Imagerie cérébrale • Électrophysiologie • Lésion cérébrale • Intelligence artificielle

Branches d'études

Neuroanatomie • Neurophysiologie • Neuroendocrinologie • Psychophysiologie • Neurosciences cognitives • Neurosciences sociales • Neuropsychologie •

Concepts majeurs

Neurone • Potentiel d'action • Synapse • Neuromédiateur • Plasticité neuronale • Plasticité synaptique • Précablage • Réflexe • Récompense • Cognition • Modularité de l'esprit

Chercheurs

Ramón y Cajal • C.S. Sherrington • P. Broca • J. Olds • J. LeDoux • D.H. Hubel • T. Wiesel • E. Kandel • J.P. Changeux

Champs d'application

Neurologie • Neurochirurgie • Neuropsychologie • Psychiatrie • Neuropharmacologie • Chronobiologie •

Voir aussi

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La chronobiologie est une discipline scientifique étudiant l'organisation temporelle des êtres vivants, des mécanismes qui en assurent la régulation (contrôle, maintien) et de ses altérations. Cette discipline traite essentiellement de l'étude des rythmes biologiques.

Chronobiologie et homéostasie

Bien que l'idée du facteur temps en biologie et en médecine ne soit pas nouvelle (notion que l'on retrouve chez Aristote et Pline), les réflexions, recherches et pratiques de ces dernières décennies ont longtemps été influencés par une croyance en l'invariance des êtres vivants sur le « court terme », à l'échelle des 24 heures, tout comme à l'échelle d'une année. Certains parlent à cet égard de dogme en visant plus ou moins directement le concept d' homéostasie, que l'on retrouve chez Walter Cannon s'inspirant des idées sur la stabilité du milieu intérieur de Claude Bernard.

La contradiction entre le sujet d'étude de la chronobiologie et ce concept n'est qu'apparente et est probablement due à une mauvaise interprétation.

En effet, l'homéostasie traite de la capacité qu'a le milieu intérieur d'un être vivant à se maintenir dans un état apparemment ou globalement stable et ce malgré les fluctuations et changements survenant au sein de son environnement. Or ce dernier n'est jamais constant, ses caractères perceptibles évoluent sans cesse :

• de manière rythmique, facilement prévisibles (la Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil, ce qui induit une alternance lumière/obscurité ainsi que la présence de saisons)
• de manière aléatoire ce qui est parfois beaucoup plus subtil à percevoir et à prévoir.

L'effet de fluctuations rythmiques (comme l'alternance jour/nuit sur 24h, ou jours courts / jours longs sur une année) sur un organisme qui se veut homéostatique induit logiquement une compensation du même ordre en vue du maintien de l'organisme observé. Ces rétrocontrôles ou feed-backs réguliers permettent donc l'équilibre d'un état de "non-équilibre".

La chronobiologie s'inscrit à ce titre dans le cadre de l'étude des processus non linéaires, que l'on retrouve en thermodynamique chez des chercheurs comme Prigogine ou en science des systèmes. Elle traite donc d'oscillations des systèmes ouverts et évolutifs.

Selon Alain Reinberg, de nombreux chronobiologistes s'accordent à dire que, globalement, les rythmes biologiques correspondent à une adaptation des êtres vivants aux variations prévisibles de l'environnement. La question du "Pourquoi ?" des rythmes biologiques reste toutefois « embarrassante » : selon l'auteur, tenter d'y répondre correspondrait à introduire la question de la finalité, et plus précisément celle des mécanismes de l'évolution des êtres organisés, de leur adaptation spécifique (relative à l'espèce) et individuelle à l'environnement. Dans cette situation il est donc difficile de fournir des "preuves expérimentales" de ce que l'on avance. Les rythmes biologiques peuvent donc apparaître comme une « condition » de la survie des individus ou d'une espèce dans la périodicité de l'environnement terrestre. Il faut toutefois remarquer qu'il existe certains rythmes qui ne semblent pas correspondre de prime abord à une nécessité environnementale.

Le concept d'homéostasie doit donc impérativement intégrer les notions de dynamique et de biopériodicité. La notion d'équilibre en biologie, lorsque cet équilibre n'est pas dynamique (un déséquilibre perpétuellement rattrapé), est synonyme de mort.