cours 7 - Chronobiologie et Rythmes biologiques

Question 1

définir la chronobiologie

Answer 1

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

Question 2

chez homme, plusieurs fonctions ___,___ et ___ suivent un rythme et sont soumises à une ____

Answer 2

physiologiques,comportementales et psycholologiques

régulation précrise

Question 3

décrire histoire de la chronobio

Answer 3

Androsthènes, 4e siècle av. J.C Chronobiologie
Mouvement des feuilles de tamarin selon la position du soleil
Réponse au stimulus
Mairan, 1729
Mouvement des feuilles de mimosa dans l’obscurité sur une période quotidienne
Même si feuilles retmbent quand lumière pas la
Malgré le fait que la plante ne peut pas détecter lumière, il croit qu’elle suit rythme soleil

Carolus Linnaeus, 1751
Horloge biologique: Disposition jardinière en forme d’horloge de fleurs dont l’ouverture survient à l’heure indiquée sur l’horloge, horloge florale de linné

Augustin de Candolle, 1832
Mouvement des feuilles de mimosa dans l’obscurité sur une période de 22-23hrs

Finalement ; Rythme circadien endogène : Il semble y avoir une horloge interne à l’intérieur du vivant

Certaines plantes ont une réaction à lumière environnente

Question 4

quelles sont les premières études de Aschoff et Wever sur l’humain?

Answer 4

 Première étude avec des volontaires vivants dans une cave en absence d’indices environnementaux.

Question 5

les 1ere études de michel Siffre ?

Answer 5

Vécu seul dans une caverne souterraine pendant deux mois.
 Expériences : 1-1962; 2-1999
En absence indice env. , fonctions corps conserve rythme
Il a perdu des journées vu absence indices env, son cycle se décale de 30 min

Question 6

décrire le rythme rachidien endogène

Answer 6

Il existe à l’intérieur des organismes vivants une horloge biologique/horloge endogène qui suit un décours temporel s’apparentant à de celui du cycle lumière-obscurité de la Terre (autour de 24h, mais pas tout à fait), semblabe cycleeà Terre

Question 7

le rythme circadien endogène est un cycle de ___, il est un ___ et indicateur de temps

Answer 7

veille-sommeil/isolation de zeitgebers

Question 8

durant un isolement temporel quarrive-t-il?

Answer 8

10 premiers jours = vivre un cycle normal
Triangle = température corporelle , dans cond naturelles ; se situe au petite heure de la nuit
Mais durant isolement temporel ; journée se décale a chaque jour
En l’absence de synchroniseur ; cycle évolue : Le cycle de sommeil sans synchroniseur chez l’être humain évoluera sur plusieurs mois vers un cycle de 30 à 36 h

Question 9

les expériences ont révélés la présence d’une _____

Answer 9

horloge biologique/endogène qui module certaines fonctions

Question 10

quelles fonctions modulent l’horloge bio ?

Answer 10

• Fonctions physiologiques, comportementales et psychologiques. elles varient dans le temps. Se synchronisent aux signaux env.
• Temp corporelleè; + elevé le jour et descend nuit
• Hormone (cortisol, mélatonine, croissance) ; augmente 2-3h avant et max durant nuit, diminue jour
*voir image

Question 11

l’horloge est un ___ qui varie en ___

Answer 11

chef orchestre

24hrs

Question 12

le rythme bio est présenté mathématiquement par une fonction ___

Answer 12

sinusoidale *image

Question 13

rythme bio existe chez tous les___ , et les ___de l’être humain.

Answer 13

êtres vivants

bactéries

Question 14

classer les rythmes circadiens selon leur période

Answer 14

Les rythmes circadiens /journaliers/nycthéméraux : Période 24 heures, observés chez la plupart des êtres vivants *Rythmes circadiens : circa = environ ; dies/diem = jour/journée
 Les rythmes ultradiens Courte période; quelques secondes à quelques heures (exemple: les stades de sommeil, REM vs NREM), stade de sommeil, sommeil pradoxal, plus court que 24hrs
 Les rythmes infradiens Période supérieure à 24 heures; adaptation saisonnière de l’organisme à l’environnement (ex: comportement reproducteur annuel de certaines espèces animales). Comportement reproducteur, cycle menstruel

Question 15

les différents rythmes circadien se ____ et se ____

Answer 15

superposent

coordonnent

Question 16

Qu’arrive-t-il si le rythme est désynhcroniser ?

Answer 16

Conséquences se replacent sur quelques jours

Question 17

le cycle de la nuit comprend quelle hormone ?

Answer 17

la mélatonine Hormone sécrétée par la glande pinéale/épiphyse la nuit (augmente la somnolence, hormone du sommeil) – graphique beige

Question 18

décrire le cycle du sommeil

Answer 18

Température corporelle ; ligne rouge

• Rythme cardiaque ; + bas nuit
• Pression sanguine
• Hormone de croissance (sécrétée la nuit)
• Cortisol
• Volume urinaire – diminution la nuit
• Vigilance, performance et humeur

Question 19

notre température corporelle est à son niveau ___ pendant la nuit. Ses ___ doivent être bien contrôlées pour avoir un sommeil ___

Answer 19

minimal
variations
optimal

Question 20

des fonctions de ___, de ___ et diminution de __ et de diminution de ___ ont une variation circadienne et peuvent être modulée par ____

Answer 20

vigilance
perfo cognitive
somnolence
fatigue
exposition lumineuse

Question 21

Quelle structure du cerveau est à l’origine des variations dans le temps de certaines fonctions ?

Answer 21

Horloge biologique interne

- Oscillateur : Structure générant une fluctuation rythmique

Question 22

l’___est aussi une horloge ___ qui comprend un noyaux____ qui est l chef d’orchestre de plusieurs instruments.

Answer 22

oscillateur
biologique interne maître
suprachiasmatique

Question 23

oscillateur est une structure qui génèrent une ____

Answer 23

fluctuation rythmique

Question 24

oscillateur se trouve au niveau de ___. Quelles sont ses fonctions ?

Answer 24

l’hypothalamus

role majeur dans rythme bio, recoit signaux direct de certaines cell ganglionnaire rétienienne qui projette direct vers cette structure la a travers voie hypothalamique,
interactions signaux lumineux et horloge

Question 25

qu’est-ce qui permet à l’oscillateur de se réguler ?

Answer 25

les synchroniseurs, soit les indicateurs de temps

Question 26

quel est l’indice le + important de tous ?

Answer 26

la lumière

Question 27

quels sont les autres indices qui aident l’oscillateur ?

Answer 27

alternance jour/nuit
activités physiques et sociales
heure de repas
Zeitgeber : Indice temporel environnemental pouvant synchroniser un oscillateur

Question 28

qu’est-ce que l’entrainement circadien ?

Answer 28

le fait que horloge interne synchronise cycle lumière-obscurité terre (cycle 24hrs), rythme peuve se decaler si pas lumière, **HORLOGE + ENV EXTÉRIEURE

Question 29

l’horloge a une rythmicité qui n’est pas exactement de ___

Answer 29

24hrs

Question 30

V ou F ; nous avons une seule horloge bio interne

Answer 30

faux : Il existe plusieurs horloge dans notre corps, l’une que l’on dit principale (NSC) et les autres que l’on nomment secondaires
Des interactions interviennent donc entre l’horloge biologique principale et les horloges dites secondaires

Question 31

la communication des indices environnementaux qui informent l’horloges se fait par la _____ et les ____

Answer 31

sécretion hormonale

système de neurotransmission

Question 32

les indices env qui informent les horloges sont …?

Answer 32

lumière, mais aussi la température, les activités, la prise de nourriture

Question 33

les Noyaux suprachiasmatiques (NSC) sont le ___ des différents tissus , soit les ____. Elles comprennent les ____

Answer 33

chef orchestre
horloges préiphériques
foie, muscles,squelettiques,tissus adipeux, prancréas *** voir image

Question 34

s’il y a une lésion des NSC, que se passe-t-il?

Answer 34

Ablation des noyaux suprachiasmatiques en isolation de zeitgebers chez le singe : Absence de rythme circadien endogène , pu sur 24hrs , perte de l’horloge biologique POUR 24HRS, réoragnisation synaptique pour retrouver le rythme

Une ablation/destruction de ceux-ci entrainent une perte de la fonction sinusoïdale sur 24h

**image singe

Question 35

Les NSC sont ____ dans la rythmicité sur 24h des rcircadiens.

Answer 35

fondamentaux

Question 36

le rythme cardiaque varie selon le jour et la nuit, donc lorsque les lésions du ___ on a pu de variation de ___

Answer 36

NSC

rythme circadien

Question 37

décrire l’anatomie du NSC au niveau de la lésion rétino-hypothalamique

Answer 37

-A : Sujet normal
- B : Section des nerfs optiques : Rythme circadien endogène
(pas d’ajustement en fonction de la présence de lumière)
- C : Lésion des noyaux suprachiasmatiques : Absence de rythme circadien
- D : Section des tractus optiques : Rythme circadien endogène

VOIR IMAGE P.8 + conditions/cas

Question 38

concernant le NSC,il faut donc une ____ qui est fonctionnelle et des ____ et il doit y avoir ____

Answer 38

horloge biologique
indicateurs de temps externes
un lien entre les 2

Question 39

le système visuel est à la ____ et le système non-visuel à la

Answer 39

fomation d’images

modulation de fonction physiologiques,psychologiques et comportementales fondamentales

Question 40

le système non visuel/circadien sert aussi à la détection de ___ de la luminosité dans environnement

Answer 40

irradiance
–> quantifie la puissance d’un rayonnement électromagnétique frappant par unité de surface perpendiculaire à sa direction.

Question 41

quel animal a permis de découvrir les cell mélanopsine ?

Answer 41

La grenouille

Question 42

quelles sont les cells sensible à la lumière

Answer 42

cells ganglionnaires rétinniennes à mélanopsine

Question 43

le terme pour décrire la sensibilité à la lumière est ___

Answer 43

photosensible

Question 44

les cell mélanopsine prennent un certain temps avant de ___, leur réponse persiste après la ___ du stimulus lumineux

Answer 44

décharger
fermeture

***voir image p.9

Question 45

lorsqu’il y a présence de lumière, les ___ émettent un ___, soit ils réagissent presque immédiatement à la ___

Answer 45

cones
PA
détection de lumière

Question 46

Décrire le réseau neuronal non-visuel

Answer 46

lumière arrive a œil stimule cone et baton
utilise cell melanopsine et passe par voir hypotinothalamique,
directement cell mélanopsine envoit signaux a horloge bio

Question 47

les cellules mélanopsine projettent via la voie ____ vers …..

Answer 47

rétino-hypothalamique

NSC,aire préoptique ventrolat (sommeil)
noyau olivaire prétectal(pupille)

Question 48

que comprend le système visuel classique ?

Answer 48

 Formation des images
 Cônes & Bâtonnets
 Sensibilité maximale : 550nm (vert

Question 49

que comprend le système non classique (non-visuel)

Answer 49

 Détection de l’irradiance
 Cellules ganglionnaires à mélanopsine (- 1% CGR)
 Sensibilité cell méla , maximale : ~ 480nm (bleu)

Question 50

lorsqu’il ya une exposition à lumière bleu, qu’arrive-t-il avec le rythme NSC?

Answer 50

influencé davantage par lumière bleu, si exposé la nuit a lumière bleu = impact sur mélatonine hormone sommeil, impact sur réponse cérébrale cognitive

Question 51

lorsqu’il y a exposition a la lumière verte qu’arrive-t-il au NSC ?

Answer 51

suppression immédiate de la sécrétion de mélatonine
augmentation de la vigilance
modulation des réponses cérébrales cognitives

Question 52

qu’ont démontré les études au sujet de la sensibilité à la lumière ?

Answer 52

Les études ont montré + de sensibilité pour les réponses non-visuelles sous exposition à des lumières à longueurs d’onde courtes (bleu) vs plus longues (vert, orangé, rouge) pour plusieurs variables.

Question 53

voir graphique sensibilité lumière p11.

Answer 53

noirceur = ligne noir , augmentation naturelle mélatonine, noirceur augmente sommeil
bleu= ligne blei, couper cycle mélatonine, se sentir moins somnolent
image centre ; tache TR, + rapide lorsque lumière bleu que verte
droite : le cass pour certaines zones cérébrales

Question 54

suite a l’analyse di graphique on constate que la lumière ___, son impact est plus important lorsqu’il s’agit de lumière ___ car les ___ sont plus sensible à la lumières

Answer 54

stimule
bleu
cellules mélanopsine

Question 55

lorsqu’on est exposé à de la la ______ ou de la ____, notre ____ et nos TR sont bonifiés

Answer 55

lumière blanche enrichie, lumière monochromatique bleue

vigilance

Question 56

au niveau du système n-v et de la composition spectrale , on affirme quoi ?

Answer 56

une bonne exposition a lumiere durant jour = meilleur sommeil, système a besoin variation de lumière
en bleu = + vite pour répondre a tache simple attention

Question 57

quels sont les impacts de la lumière sur les réponses cérébrales non-visuelles chez humain ?

Answer 57

1- L’exposition à la lumière, particulièrement à la lumière bleue, est relié à une augmentation des activations cérébrales liées à la tâche non-visuelle en cours (émotionnelle, attentionnelle et cognitive). Si on fait quelque chose qu’on doit etre performant, cerveau + actif lorsque env a lumière qui favorise vigilance= lumière blanche ou bleu
2- Les activations cérébrales progressent des structures sous-corticales liées à la vigilance telles que le thalamus (bleu ), l’hypothalamus (vert ) et le tronc cérébral (jaune ), vers les régions corticales engagées dans la tâche en cours( rouge).

voir doc*

Question 58

la lumière bleu limite la ___ avant le sommeil

Answer 58

mélatonine

Question 59

quelles études ont été faites concernant le sommeil ?

Answer 59

Mesure du taux de mélatonine, cortisol : Analyse d’échantillon de salive
Mesure de la température corporelle

Questionnaires :
-Vie socio-professionnelle
- Hygiène de vie et santé
- Habitudes de sommeil
- Agenda de sommeil
Échelles:
- Somnolence : Epworth Scale of Drowsiness
- Anxiété et dépression : Beck Depression Inventory
- Insomnie : Pittsburgh Scale of Insomnia
Cycle veille-sommeil

Question 60

quand est-il du cycle veille-sommeil et L’exposition à la lumière ?

Answer 60

Mersures physiologiques
Modification de certaines réponses non-visuelles au cours du vieillissement optimal
Modification avec âge dans horloge bio, avance de phase , sécrétion mélatonine survient plus tot et variation température corporelle
Dès qu’on s’expose a lumière au lever ou au coucher = IMPACT NSC
Que se passe-t-il lorsque les rythmes biologiques sont déréglés  décalage horaire NSC désynchronisé
Jet Lag / Décalage Horaire

Question 61

lorsqu’il y a un changement d’horaire notre horloge bio a besoin d’un __ pour d’adapter

Answer 61

temps

Question 62

V ou F :on démontre plus de troubles de santé chez les travailleurs de nuit

Answer 62

vrai

Question 63

qu’à démontré l’étude sur les souris

Answer 63

Études sur les souris montrent décalage horaire fréquent : mort prématurée (Davidson,
2008)

Question 64

les individus qui ont un déficit de la vue , qu’arrive-t-il avec le rythme circadien?

Answer 64

Chez les individus avec un déficit de la vue, les rythmes biologiques ne peuvent se
synchroniser avec le cycle lumière obscurité de la Terre (problématique sociale, familiale,
professionnelle).

Question 65

utiliser la lumière pour modifier les heures au coucher et se lever voir doc p.14

Question 66

quel intervention non-invasive est utiliser avec la lumière ?

Answer 66

Utilisation de la lumière pour moduler le cycle veille-sommeil  Pour Dépression Saisonnière

Question 67

Qu’est-ce que la thérapie de remplacement de la mélatonine et ses impacts?

Answer 67

L’administration de mélatonine augmente la somnolence le jour.
• Diminution de la sécrétion de mélatonine avec l ’âge
• Administration de mélatonine avant l’heure du coucher (0.1-6 mg) chez les personnes âgées insomniaques: résultats mixtes. Certaines études montrent un effet bénéfique alors que d’autres pas.
• Efficacité variable, d’un individu à l’autre, pour une même personne à différents moments

Question 68

V ou F : on devrait seulement utiliser des suppléments de mélatonine si on est jet-lag, il n’est pas recommandé d’en prendre régulièrement

Answer 68

Vrai car • puissant anti-oxydant endogène voie orale pour induire avance ou délai de phase pratique pour éviter le jet-lag tx utilisé pour certains individus avec déficit de la vue – si cycle veille-sommeil irrégulier

Question 69

que démontre les nouvelles études ?

Answer 69

Personnes âgées en institution et exposition à des niveaux adéquats de lumière – effet positif sur la cognition (Riemersma-van der Lek 2008)
 Traitement cancer : efficacité plus importante chez certains individus lorsque le temps circadien a été considéré.
 Traitement par la luminothérapie : dépression/dépression saisonnière
 Nouvelles recherches pour développer des traitements pour divers troubles neurodégénératifs (Parkinson, Alzeimer).