COURS 9: CHRONOBIOLOGIE ET RYTHMES BIOLOGIQUES

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

Qu’est-ce qu’étudiait Androsthènes?

Answer 2

Le mouvement des feuilles de tamarin selon la position du soleil

Question 3

Quelle étude à fait Mairan?

Answer 3

Le mouvement des feuilles de mimosa dans l’obscurité sur une période quotidienne

Question 4

Qu’est-ce qu’à étudié Carolus Linnaeus?

Answer 4

Horloge Florale de Linné: disposition jardinière en forme d’horloge de fleurs dont l’ouverture survient à l’heure indiquée sur l’horloge

Question 5

Juergen Aschoff et Rutgers Wever sont responsables pour quoi?

Answer 5

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

Question 6

Qu’à fait Michel Siffre?

Answer 6

Vécu seul dans une caverne souterraine pendant 2 mois

Question 7

Qu’est-ce que le rythme circadien endogène?

Answer 7

Existe une horloge biologique endogène à intérieur des être vivants qui suit un décours temporel s’apparentant à celui du cycle lumière-obscurité de la Terre

Question 8

Qu’est-ce que le rythme biologique?

Answer 8

Une variation périodique/cyclique d’une fonction particulière
-Représenté mathématiquement par une fonction sinusoïdale
-Existe chez tous les êtres vivants

Question 9

Quelles sont les 3 périodes des rythmes biologiques?

Answer 9

-Rythmes circadiens/journaliers/nyncthéméraux: période de 24h observés chez plupart des êtres vivants
-Rythmes ultradiens: courte période; qq secondes à qq heures (ex. stades de sommeil, REM vs NREM)
-Rythmes infradiens: période supérieure à 24h; adaptation saisonnière de l’organisme à l’environnement (ex. comportement reproducteur annuel de certaines espèces animales)

Question 10

Quels sont les types de rythmes/fonctions?

Answer 10

-Cycle veille-sommeil
-Mélatonine: hormone sécrétée par glande pinéale/épipshyse la nuit
-Température corporelle
-Rythme cardiaque
-Pression sanguine
-Hormone de croissance (sécrétée la nuit)
-Cortisol
-Volume urinaire
-Vigilance
-Performances cognitives
-Somnolence
-Fatique

Question 11

Quels sont des effets qui peuvent déstabiliser les rythmes biologiques?

Answer 11

-Travail de nuit
-Troubles du sommeil fréquents chez travailleurs qui changent d’horaire
-Travailleur de nuit
-Études sur souris montrent décalage horaire fréquent: mort prématurée
-Traitement cancer: efficacité + importante chez certains individus lorsque le temps circadien a été considéré

Question 12

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

Answer 12

Oscillateur: génère une fluctuation rythmique
Horloge maître: noyaux suprachiasmatiques (NSC)

Question 13

Quelle serait la conséquence d’une ablation des NSC?

Answer 13

-Absence de rythme circadien endogène + porte fonction sinusoïdale

Question 14

Par quoi est régulée l’horloge biologique?

Answer 14

Synchronisateurs (indicateurs de temps):
-alternance jour/nuit (cycle lumière-obscurité)
-lumière
-activités physiques et sociales
-heures de repas

Question 15

Qu’est-ce que le Zeitgeber?

Answer 15

Indice temporel environnemental pouvant synchroniser un oscillateur

Question 16

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

Answer 16

-L’heure de l’exposition lumineuse
-L’intensité lumineuse
-Durée de l’exposition à la lumière
-Spectre de la lumière
-Historique lumineux

Question 17

Quels sont les 2 systèmes de détection de la lumière et quelles sont leurs fonctions?

Answer 17

-Système visuel: formation des images, cônes & bâtonnets, sensibilité maximale = 550 nm

-Système non-visuel/circadien: modulation de plusieurs fonctions physiologiques, psychologiques et comportementales fondamentales
-Détection de l‘irradiance, de la luminosité, dans l’environnement
-Cellules ganglionnaires à mélanopsine
-Sensibilité maximale = 480 nm

Question 18

Quelle sont les composantes des cellules ganglionnaires rétiniennes à mélanopsine

Answer 18

-Différentes des autres cellules ganglionnaires
-Cellules à mélanopsine sont photosensibles
-Prennent un certain temps avant de commencer à décharger
-Leur réponse persiste après la fermeture du stimulus lumineux

Question 19

Pour quelles longueurs d’ondes les réponses non-visuelles sons plus sensibles? Et pour quelles variables?

Answer 19

Longueurs d’ondes courtes = bleu
-Suppression immédiate de la sécrétion de mélatonine
-Augmentation de la vigilance
-Modulation des réponses cérébrales cognitives

Question 20

Quels sont les impacts de la lumière sur les réponses cérébrales non-visuelles chez l’être humain?

Answer 20

-Exposition à la lumière, surtout la bleue = augmentation des activations cérébrales liées à la tâche non-visuelle en cours (émotionnelle, attention elle et cognitive)

-Activations cérébrales progressent des structures sous corticales liées à la vigilance telles que le thalamus, l’hypothalamus et le tronc cérébral, vers les régions corticales engagées dans la tâche en cours

Question 21

Quelles sont les utilités de la lumière pour l’entraînement circadien

Answer 21

-Utilisation de la lumière pour moduler le cycle veille-sommeil
-Dépression saisonnière
-Personnes âgées en institution et exposition à des niveaux adéquats de lumière = effet positif sur la cognition
-Nouvelles recherches pour développer des traitements pour divers troubles neurodégénératifs

Question 22

Quels sont les effets de la lumière sur le cycle du sommeil et pourquoi?

Answer 22

-Courbe réponse de phase
-Délai et avance de phase selon le min et max de température
-Parce que température corporelle à impact sur certains aspects moléculaires de l’horloge, le min et le max sont les moments où notre organisme est + sensible à l’exposition lumineuse pour l’entraînement circadian

Question 23

Quels sont les fonctions de la mélatonine et sont effet sur l’entraînement circadien?

Answer 23

-Augmente somnolence
-Chez personnes âgées insomniaques = résultats mixtes effects bénéfiques parfois mais parfois non
-Administration ponctuelle (voyage, troubles sommeil, etc.)
-Utilisation chez non-voyants
-Efficacité variable d’un individu à l’autre pour une même personnes à différents moments

Pour entraînement circadien:
-Puissant antioxydant endogène
-Voie orale pour induire avance ou délai de phase
-Si cycle veille-sommeil irrégulier