Le mot circadien vient du latin circa diem, « environ un jour ». En effet, chaque cycle dure plus ou moins 24h, comme le cycle naturel rotatif de la Terre. Le balancier circadien est basé sur une horloge interne, appelée horloge biologique ou horloge circadienne, qui régule le niveau de vigilance grâce aux indications de temps extérieurs, appelés Zeitgebers (« donneurs de temps » en allemand). Les cinq principaux Zeitgebers sont la lumière, la température, l’alimentation, les interactions sociales et l’exercice physique. L’horloge biologique du cerveau les utilise pour se synchroniser naturellement chaque jour.

Cette horloge biologique contrôle le sommeil, la vigilance, mais aussi la production d’hormones, la faim, la température du corps, l’activité des ondes cérébrales, la régénération des cellules, et d’autres mécanismes biologiques.

L’horloge circadienne chez l’homme

Les deux hormones du sommeil régulées par l’horloge circadienne sont la mélatonine et le cortisol. La mélatonine est produite par la glande pinéale, une petite glande endocrine (productrice d’hormones), située au niveau de l’épithalamus, dans le cerveau. Elle provoque la somnolence et la baisse de la température du corps. Le cortisol, secrété par les glandes corticosurrénales (glandes endocrines situées au dessus des reins), permet la production de glucose pour faire fonctionner les processus anti-inflammatoires et anti-stress corporels. La mélatonine étant la plus importante de ces deux hormones, nous allons nous concentrer sur sa production.

La mélatonine permet de retarder ou d’avancer l’endormissement en fonction des changements saisonniers en détectant les variations de la luminosité. Les cellules ganglionnaires photoréceptrices de la rétine sont sensibles au degré de luminosité. Par message nerveux, l’information est transmise jusqu’au système nerveux central du cerveau, à la base de l’hypothalamus (une des structures du système nerveux central) dans le noyau suprachiasmique, une toute petite aire de 20 000 neurones environ.  Ce dernier envoie l’information à la glande pinéale, où est secrétée la mélatonine. La libération de l’hormone augmente avec la baisse de luminosité, et inversement.

Schéma des processsus mis en oeuvre pour la production de la mélatonine

Cependant, certaines personnes sont sujettes à des troubles du rythme circadien, et sont donc incapables de dormir aux heures exigées généralement par leur travail, leurs études, et plus globalement, tous les besoins sociaux. Ces troubles sont caractérisés par une durée de cycle différente de 24 heures, un pic de vigilance au milieu de la nuit, ou un rythme d’endormissement / réveil très irrégulier. Ceux-ci peuvent entraîner des difficultés psychologiques et fonctionnelles nocives et sont souvent mal diagnostiqués voire mal traités du fait du manque d’information des médecins sur le sujet.

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