chronologie et rythmes biologiques - cours 7

Question 1

Qu’est ce que la chronobiologie ?

Answer 1

Domaine qui étudie les variations des phénomènes vitaux chez les organismes vivants en fonction du temps.

Question 2

Qui suis-je ?
Au 4ième siècle avant J-C, j’ai observé le mouvement des feuilles de tamarin selon la position du soleil (rythmiques)

Answer 2

Androsthène

Question 3

Qui suis-je ?
En 1729, j’ai observé le mouvement des feuilles de mimosa dans l’obscurité sur une période quotidienne et j’ai observé que les mouvements de la plante avaient tout de même lieu dans l’obscurité.

Answer 3

De Mairan

Question 4

Qui suis-je : Je suis à l’origine de la conception de l’horloge florale de Linné, qui démontre la présence d’horloge biologique au sein du vivant.

Answer 4

Carolus Linnaeus

Question 5

Qu’a découvert Augustin de Candolle en 1832 ?

Answer 5

observe mouvement des feuilles de mimosa dans l’obscurité durant 22-23h = rythme circadien endogène (cause interne)

Question 6

Quelles études ont été menées sur les rythmes biologiques chez l’être humain ?

Answer 6

Aschoff et Wever (1962) : première étude avec des volontaire vivants dans une cave sans Indices environnementaux (mesure du sommeil, température corporelle)

Michel Siffre (1962) : vécu seul dans une caverne souterraine pendant deux mois (pensait que ça faisait 1mois)

Question 7

Il existe à l’intérieur des organismes vivants, une horloge biologique qui suit un décours temporel s’apparentant à celui du cycle lumière-obscurité de la terre, c’est …

Answer 7

rythme circadien endogène

Question 8

Que ce passe-t-il au cycle éveil sommeil lorsque l’organisme est en isolation d’indicateur de temps ?

Answer 8

évoluera sur plusieurs mois vers un cycle de 30-36 heures

Question 9

Les rythmes biologiques existent-ils chez tous les êtres vivants ?

Answer 9

oui

Question 10

Chez quels animaux les rythmes biologiques sont-ils les plus étudiés ?

Answer 10

drosophiles, souris, singe, humain

Question 11

Qu’est ce qu’un rythme circadien/journalier/nyctéméraux ?

Answer 11

circa = environ
dies/diem = jour
= cycle d’environ 1 jour soit 24h

Question 12

Quels sont les autres types de rythmes biologiques ?

Answer 12

rythmes ultradiens = secondes/heures (ex: stades de sommeil)
rythmes infradiens = supérieurs à 24h, permet l’adaptation saisonnière de l’organisme (ex: comportements reproducteurs annuels, cycle menstruel,…)

Question 13

Vrai ou Faux : les rythmes circadiens ont une fonction à la fois physiologique et comportementale.

Answer 13

Faux : incomplet, également fonction psychologique.

Question 14

Qui suis-je ?
Je suis une hormone sécrétée par la glande pinéale (épiphyse) en fin de soirée et pendant la nuit. J’augmente la somnolence et on m’appelle “hormone de la noirceur”.

Answer 14

La mélatonine

Question 15

Parmis cette liste, laquelle de ses activités ne répond pas à un rythme circadien ?
- T corporelle
- rythmes cardiaque
- pression sanguine
- hormone de croissance
- réflexes sensoriels
- cortisol
- volume urinaire

Answer 15

réflexes sensoriels

Question 16

Outre celles nommées précédemment, quelles autres fonctions varient durant la journée de manière circadienne ?

Answer 16

La vigilance, les performances cognitives, la somnolence, la fatigue.

Question 17

Quelle relation hormonale illustre l’organisation des rythmes circadiens entre eux ?

Answer 17

mélatonine vs cortisol
température corporelle et sommeil

Question 18

Que retrouve-t-on chez les travailleurs de nuit, lié aux dérèglements constants des rythmes circadiens ?

Answer 18

+ de troubles de santé, prévalence plus importante de cancer.
Chez souris : dérèglement provoque mort précoce

Question 19

Où se situe l’horloge maître de notre organisme, et en quelle année a-t-elle été découverte ?

Answer 19

Découverts en 1995
Les noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus.

Question 20

Vrai ou Faux : l’horloge maître est un oscillateur.

Answer 20

Vrai
Un oscillateur est une structure générant une fluctuation rythmique

Question 21

La rythmicité de l’horloge biologique est d’en moyenne …

Answer 21

24.2 h

Question 22

Quels gènes sont régulés par des boucles de rétroaction négative et donc expriment une rythmicité circadienne ?

Answer 22

BMAL, PER, CRY, CLOCK

Question 23

Comment appellent-on un indice temporel environnemental pouvant synchroniser un oscillateur ?

Answer 23

Un Zeitgeber (donneur de temps)

Question 24

Quel est le Zeitgeber le plus important pour le SNC ?

Answer 24

La lumière

Question 25

Vrai ou Faux : Les rythmes circadiens sont mathématiquement représenté par une fonction logarithmique.

Answer 25

Faux : sinusoïdale

Question 26

De quels paramètres dépendent les effets de la lumière sur l’horloge circadienne ?

Answer 26

• heure et durée de l’exposition
• intensité lumineuse
• le spectre de la lumière
• l’historique lumineux

Question 27

Vrai ou Faux : les rongeurs sont des animaux diurnes.

Answer 27

Faux : les rongeurs dorment le jour et sont actifs la nuit

Question 28

Qu’arrive-t-il si l’on effectue une ablation des NSC chez les rongeurs, puis une greffe ?

Answer 28

lésion : plus de consolidation des rythmes de sommeil
greffe : retour à un rythme

Question 29

Qu’arrive-t-il aux rythmes circadiens endogènes après une ablation des NSC en absence de Zeitgeber ?

Answer 29

Perte de rythmicité circadienne

Question 30

Existe-t-il une ou plusieurs horloges dans notre corps ?

Answer 30

Plusieurs, l’horloge principale (maître) et plusieurs horloges secondaires. Les deux interagissent entre elles

Question 31

De quelle manière interagissent les zeitgebers, les horloges principales et l’horloge maître pour coordonner les rythmes biologiques au sein des différents tissus ?

Answer 31

lumière –> NSC
repas –> NSC + autres cellules (foie, digestion…) + activités physiques/sommeil <– NSC

Question 32

De quelle manière est effectuée la communication entre les systèmes ?

Answer 32

Via sécrétion hormonale et système de neurotransmission

Question 33

Quels sont les deux systèmes de sécrétion de la lumière ?

Answer 33

Le système visuel classique (cônes bâtonnets qui forment images, sensibilité max 550nm = vert)

Le système non-visuel/circadien
(détection de l’irradiance et luminosité, sensibilité max d’environ 480nm (bleu)
= cellules ganglionnaires à mélanopsine)

Question 34

Quelles sont les cellules faisant partie du système non visuel et qui projettent le rythme circadien ?

Answer 34

Les cellules ganglionnaires rétiniennes à mélanopsine (d’abord découvertes chez la grenouilles en 2002), représentent moins d’1% des cellules ganglionnaires de la rétine

Question 35

Comment fonctionnent les cellules ganglionnaires à mélanopsine ?

Answer 35

• Cellules photosensibles
  prennent un certain temps avant de commencer à décharger + leur réponse persiste après la disparition du stimulus lumineux.
• projettent leur signal via la voie rétino-hypothalamique (VRH) vers NSC, aire préoptique ventrolatérale (VLPO), noyau olivâtre prétectale (OPN)

Question 36

Les études ont démontré que l’organisme présente plus de sensibilité pour les réponses non visuelles sous l’exposition à des longueurs d’ondes … (courtes ou longues)

Answer 36

courtes = lumière bleue

Question 37

Que provoque l’exposition des cellules ganglionnaires à mélanopsine à la lumière bleu ?

Answer 37

Suppression immédiate de la sécrétion de mélatonine et augmentation de la vigilance, du temps de réaction et modulation des réponses cérébrales cognitives.

Question 38

Lorsque les cellules ganglionnaires à mélanopsine sont activées les activations cérébrales progressent des structure sous corticales liés à la vigilance (nommer lesquelles) vers les régions corticales engagées dans la tâche en cours.

Answer 38

Hypothalamus, thalamus, tronc cérébral

Question 39

Vrai ou Faux : il est impossible d’utiliser de la lumière pour optimiser la santé physique et psychologique des gens.

Answer 39

Faux : lumière = gros impact sur la santé

Question 40

Comment appellent-on la mesure objective de l’histoire lumineuse/activité physique d’un individu ?

Answer 40

Une actigraphie

Question 41

Que provoque une exposition à un écran avant d’aller dormir ?

Answer 41

• réduction de mélatonine (plus de 50%) ce qui atténue la progression attendue de la somnolence objective/subective
• diminution de la qualité et quantité de sommeil
• diminution du temps passé en sommeil paradoxal et en sommeil profond

Question 42

Que recommande la commission internationale de l’éclairage ?

Answer 42

• s’exposer à la lumière du jour (naturelle ++)
• 3h avant d’aller se coucher : diminuer lumière et niveau de lumière bleue
• la nuit : le plus de noirceur possible

Question 43

Nommez quelques utilisation de l’exposition à la lumière comme traitement.

Answer 43

• luminothérapie pour traiter la dépression saisonnière
• pour augmenter la performance cognitive des personnes âgées en institution
• nouvelles recherches en développement pour des maladies neurodégérénatives (Parkinson, Alzheimer)

Question 44

Quel est l’impact de la température corporelle sur le cycle de sommeil ?

Answer 44

Il existe des “points pivots” de température corporelle où l’on a plus d’impact sur son rythme circadien.

Question 45

À quoi peuvent servir des traitements de remplacement de mélatonine ?

Answer 45

• Administration avant l’heure de coucher pour personnes âgées/insomniaques (résultats mixtes)
• utilisation chez les non voyants

Question 46

Quels sont les inconvénients des traitements de remplacement de mélatonine ?

Answer 46

efficacité variable selon les individus + augmente la somnolence le jour