Si vous avez voyagé à travers les fuseaux horaires même à l'occasion, vous avez probablement remarqué un phénomène distinct de décalage horaire: il est plus facile de voyager à l'ouest que de voyager vers l'est. Le décalage horaire – avec ses symptômes de fatigue, de lenteur mentale, de maux de tête, de troubles du sommeil et de désorientation – est la réponse du corps à la perturbation de ses rythmes circadiens qui régulent nos cycles sommeil-éveil et bien d'autres processus physiologiques importants.
Les rythmes circadiens d'environ 24 heures du corps sont profondément liés à la nuit et au jour solaires et à l'exposition quotidienne à la lumière (et aux ténèbres) sous toutes ses formes. Lorsque nous traversons plusieurs fuseaux horaires, nos «horloges» circadiennes se désynchronisent, le temps interne ne s'alignant plus sur le temps externe. Le système circadien du corps est à la fois très sensible et incapable de s'ajuster immédiatement aux fuseaux horaires changeants et à une nouvelle nuit et jour solaire. Le résultat? Différents degrés de décalage horaire énervant, désorientant et brumeux.
Avec l'horloge circadienne, le retour est plus facile
Nous comprenons donc pourquoi le décalage horaire se produit, et nous savons certainement à quoi ressemble le décalage horaire, dans toute sa gloire fatiguée du sommeil. Mais pourquoi le décalage horaire est-il si souvent pire en voyageant vers l'est que vers l'ouest? Pourquoi est-il plus difficile pour le corps de faire avancer son horloge circadienne que de la faire reculer?
Les scientifiques ont postulé que l'asymétrie du décalage horaire – l'impact accru qui résulte du voyage vers l'est par rapport à l'ouest – est liée au fait que les rythmes circadiens humains, en moyenne, s'étendent légèrement au-delà de 24 heures. Cela signifie qu'à un niveau biologique nous sommes tous légèrement enclins à prolonger nos jours à leur fin plutôt qu'à leur début – essentiellement, nous trouvons qu'il est un peu plus facile de se comporter comme des noctambules que des alouettes. La durée des cycles circadiens varie également légèrement d'un individu à l'autre, certaines personnes possédant des rythmes circadiens un peu plus longs que d'autres. Ces personnes peuvent ressentir plus intensément le décalage horaire vers l'est que les autres.
Un modèle pour «l'horloge maîtresse» du corps
De nouvelles recherches appuient cette théorie et révèlent des tendances intéressantes dans la réponse du corps au voyage à travers le fuseau horaire. Des scientifiques de l'Université du Maryland ont étudié les différences de décalage horaire qui résultent des déplacements vers l'est et vers l'ouest. Ils ont adopté une approche inventive pour étudier l'impact directionnel du décalage horaire. Utilisant ce qui est connu de l'horloge circadienne principale du corps, située dans une région du cerveau connue sous le nom de noyau suprachiasmatique ou SCN, les scientifiques ont créé un modèle mathématique qui recrée une version simplifiée de l'activité de l'horloge. Avec ce modèle, les scientifiques ont pu analyser la dynamique du voyage entre les fuseaux horaires, vers l'est et l'ouest.
Les scientifiques ont utilisé leur modèle mathématique pour tester les déplacements vers l'est et l'ouest à travers différents nombres de fuseaux horaires, avec différents degrés de changements d'heure, jusqu'à 12 heures. Leur modèle déterminait le temps qu'il faudrait à l'horloge circadienne principale du corps pour s'ajuster aux nouveaux fuseaux horaires.
Leurs résultats ont montré que les cellules SCN responsables du maintien du temps circadien interne du corps réagissaient plus lentement vers l'est, ce qui nécessitait beaucoup plus de temps de récupération que de voyager vers l'ouest. La différence de gravité des perturbations était suffisamment importante pour que les trajets plus courts à l'est nécessitent un temps de récupération plus long que les longs trajets vers l'ouest. Par exemple, les chercheurs ont constaté qu'il faut plusieurs jours supplémentaires pour se remettre d'un voyage vers l'est qui entraîne un changement d'heure de 9 heures, comparativement à un changement de 9 heures dans l'ouest. Ils ont également constaté qu'un changement d'heure de 9 heures voyageant vers l'est exige un rétablissement plus important qu'un changement d'heure de 12 heures rendu en voyageant vers l'est ou l'ouest. Selon le modèle des chercheurs, l'ajustement à un décalage horaire de 9 heures du voyage vers l'est a été jugé le plus pénalisant pour le système circadien de l'organisme, exigeant le plus de temps de récupération du décalage horaire.
Le modèle a permis des différences individuelles entre les facteurs qui influencent l'activité de l'horloge circadienne maîtresse et sa réponse aux changements de fuseau horaire. En plus de la distance parcourue et du degré de changement de fuseau horaire, le modèle a également pris en compte:
Le modèle mathématique des scientifiques a montré que ces facteurs influencent la façon dont les individus subissent le décalage horaire, renforçant notre compréhension des raisons pour lesquelles certaines personnes sont plus profondément touchées par les changements de fuseau horaire que les autres. Le modèle a également indiqué que l'exposition à la lumière du soleil dans le nouveau fuseau horaire, l'un des conseils les plus fréquemment donnés pour lutter contre le décalage horaire, réduit le temps nécessaire à l'horloge circadienne du corps pour s'ajuster.
Un minuscule chronométreur dans le cerveau
Comment le RCS fonctionne-t-il comme le maître-horloger circadien du corps? Cette petite zone du cerveau, située dans l'hypothalamus, contient environ 20 000 cellules qui agissent comme des stimulateurs cardiaques pour les rythmes circadiens du corps, régulant le rythme circadien dans les cellules à travers le corps. Le SCN et ses cellules stimulatrices sont profondément impliqués dans le cycle sommeil-éveil du corps, qui est en grande partie déterminé par les rythmes circadiens. En plus du sommeil et de l'activité, plusieurs autres fonctions physiologiques et comportementales, dont l'alimentation, la digestion, la température corporelle et les fluctuations hormonales, sont régulées par les rythmes circadiens. Parmi ses contributions importantes aux cycles sommeil-éveil, le SCN régule les niveaux de l'hormone mélatonine, qui à des niveaux élevés joue un rôle essentiel dans la préparation du corps pour le sommeil.
Les scientifiques ont identifié des gènes «d'horloge» spécifiques qui activent et soutiennent la fonction circadienne grâce à l'activité du RCS. Les cellules du pacemaker du SCN prennent des signaux critiques de la lumière dans l'environnement. Les cellules photosensibles dans la rétine de l'œil humain transmettent des informations sur la lumière et l'obscurité au SCN.
Les scientifiques étudient toujours exactement comment fonctionne la synchronisation des rythmes circadiens. Il existe de nombreuses preuves indiquant que le RCS utilise les informations qu'il capte sur la lumière pour synchroniser quotidiennement le système circadien du corps à son temps d'environ 24 heures. Il existe également des preuves suggérant que les cellules du stimulateur SCN ne sont pas les seules à se synchroniser avec les signaux lumineux et sombres, mais que d'autres cellules du corps peuvent également avoir la capacité de se synchroniser indépendamment de l'horloge maîtresse du RCS.
Le système circadien du corps est fortement influencé par le temps externe, en accord avec la nuit et le jour solaires. Mais les rythmes circadiens sont très sensibles à toutes les formes de lumière, naturelles et artificielles. L'exposition à la lumière au mauvais moment de la journée perturbe la fonction circadienne et les cycles veille-sommeil, ce qui désynchronise le chronométrage interne du corps avec le temps externe. Cet événement commun entraîne ce que l'on appelle le décalage horaire social – le genre de décalage horaire que vous pouvez éprouver sans jamais quitter la maison ou traverser les fuseaux horaires.
Cette étude a utilisé un modèle mathématique théorique, qui extrapole comment le système circadien humain est susceptible de réagir à l'impact des voyages vers l'est et l'ouest. Ceci, bien sûr, n'est pas la même chose que d'observer ces réactions chez les humains eux-mêmes. Cependant, ces résultats fournissent une perspective éclairante sur l'influence de la direction sur la jambe de jet, aussi bien que la mécanique du système circadien et ses réactions variables au voyage. Ils font également écho à ce que les voyageurs savent par expérience: quand il s'agit de décalage horaire, ce n'est pas seulement la distance du voyage qui compte, mais aussi la direction.
Fais de beaux rêves,
Michael J. Breus, PhD
Le Docteur du sommeil ™
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