Le rythme circadien et ses effets sur la santé font l’objet d’une grande attention de la part de la communauté médicale. Cependant, notre corps est en fait contrôlé par plusieurs horloges internes différentes. Si l’horloge circadienne, ou horloge de 24 heures, est cruciale pour de nombreux processus cellulaires, de nouvelles recherches suggèrent que les rythmes saisonniers sont tout aussi importants.

Comment notre cerveau perçoit les saisons

Nos rythmes circadiens sont déterminés par des facteurs appelés « zeitgebers », qui sont des différences de lumière, de température et d’autres facteurs indiquant le temps. Notre corps les détecte et réagit en conséquence. En l’absence de lumière, notre noyau suprachiasmatique (SCN) envoie des signaux pour libérer de la mélatonine, qui indique à l’organisme qu’il est temps de dormir, entre autres choses. De même, une légère baisse de température favorise le sommeil.

La luminosité et la température changent considérablement en été. Notre cerveau perçoit une journée plus longue et plus lumineuse, ainsi que des températures plus chaudes, et les utilise comme repères pour les rythmes saisonniers. Cela entraîne des changements dans nos systèmes hormonaux qui nous permettent de faire face aux défis de chaque saison.

La mélatonine tout au long de l’année

Si la mélatonine est principalement associée au rythme circadien, elle varie également en fonction des rythmes saisonniers. Comme la durée de la nuit change avec la saison, la sécrétion de mélatonine change également. Le raccourcissement de la période de production de mélatonine entraîne des changements dans les niveaux hormonaux et même dans le comportement humain. Par exemple, la production de testostérone augmente, ce qui rend les hommes plus fertiles en été.

En outre, le raccourcissement de la période de libération de la mélatonine indique à l’organisme que c’est l’été, ce qui permet à d’autres changements physiologiques saisonniers de se produire. Les scientifiques étudient encore les effets d’une durée plus courte de la mélatonine sur le comportement et la physiologie de l’homme, mais il est clair que ces effets sont substantiels.

Le GABA et les quatre saisons

Le GABA est un neurotransmetteur essentiel qui régit l’activité de l’ensemble du système nerveux. Une récente étude de biologie circadienne menée au Japon suggère qu’il joue également un rôle majeur en indiquant au cerveau et au corps que l’été est arrivé.

Le noyau suprachiasmatique est responsable de la régulation du rythme circadien, notamment en produisant le gène de l’horloge Bmal1. Cependant, une zone du noyau suprachiasmatique est moins sensible aux signaux environnementaux. Lorsque l’été raccourcit les nuits, cette zone est déphasée par rapport au reste du SCN et des niveaux différents de Bmal1 sont exprimés. Ce décalage entre les deux régions indique au cerveau que c’est l’été.

Le GABA inhibe la plupart des activités neuronales, mais il excite certains neurones du SCN lorsque les niveaux de chlorure sont élevés. Les niveaux de chlorure sont plus élevés lorsque l’écart de phase entre les deux parties du SCN s’élargit, ce qui se produit en été. L’augmentation de l’excitabilité des neurones est un autre signe pour le cerveau que l’été est arrivé.

Cortisol : Stress et éveil en été

Le cortisol est surtout connu comme une hormone du stress, mais il joue un rôle essentiel dans de nombreux processus biologiques importants. Il augmente fortement aux premières lueurs du jour pour préparer les gens à se réveiller.

Lorsque le soleil se lève plus tôt, comme c’est le cas en été, les taux médians de cortisol chutent fortement, en particulier le matin. Cela peut se produire pour permettre aux gens de dormir après un lever de soleil extrêmement précoce, mais il y a probablement d’autres raisons. La variation du taux de cortisol est un autre indicateur pour l’organisme de l’arrivée du temps chaud.

Ces changements biochimiques peuvent sembler mineurs, mais ils sont très importants. Le comportement quotidien des cellules du corps humain, des cycles de sommeil à la faim en passant par les processus pathologiques, est dominé à la fois par l’heure du jour et par la période de l’année. La mélatonine, le GABA et le cortisol sont tous importants pour de nombreux processus cellulaires, de sorte que les variations saisonnières ont probablement plus d’effets que nous ne le comprenons actuellement. Les chercheurs en chronobiologie étudient ces changements saisonniers dans le cadre de plusieurs études en cours, dans l’espoir de pouvoir un jour mieux traiter les maladies.