• Localisation de l’horloge interne

          Dès le XVIII^ème siècle, les chercheurs ont mis en évidence la présence d’un rythme de vie et d’un cycle chez les êtres vivant. Ils n’avaient  pas  démontré l’emplacement exact de cette horloge dans  le cerveau. Il faut attendre le XXème siècle pour que les scientifiques répondent à cette question. En 1972, ils  arrivent à localiser l’origine du rythme dans deux zones du cerveau, à l’intérieur des noyaux suprachiasmatiques (NSC), de la taille d’une tête d’épingle (1mm³),  juste au-dessus des deux nerfs optiques. Le noyau suprachiasmatique est la structure qui contient toute la machinerie moléculaire de l’horloge biologique. Il existe sur ces noyaux, des récepteurs à la mélatonine (ou l’hormone du sommeil) qui a pour effet de ralentir l’activité des neurones. Le cerveau possède deux noyaux et contenant chacun près de 10 milles neurones qui sont en activité pulsative et sur un rythme de 23h30 à 24h30 en moyenne, et situés tous deux dans l’hypothalamus. L’hypothalamus est une zone du cerveau qui orchestre le lien entre système nerveux et système hormonal. L’horloge biologique se trouve également  dans la  glande pinéale. Les cellules de cette glande ont la capacité de transformer les influx nerveux émis sous l’influence de la lumière en molécules chimiques.

Localisation de "l'horloge interne" dans le noyeau suprachiasmatique dans le cerveau

          Le  Dr Weaver relate dans ses écrits une expérience, dans les années 1950 :

« L'ablation de ces noyaux [suprachiasmatiques] rend les animaux (rats ou hamsters) arythmiques, tant dans leur comportement dans l’alternance veille/ sommeil que dans la production de différentes hormones : mélatonine ou cortisol, ou dans leur température corporelle, toutes caractéristiques qui présentent normalement des rythmes circadiens ». Le cortisol fait partie des stéroïdes, des hormones dérivées du cholestérol. Il est produit au niveau du cortex de la glande surrénale (partie dénommée corticosurrénale) et en plus grande quantité le matin. Cela explique la dépendance au bon règlement du rythme circadien. Il a pour fonction dans l’organisme dans la bonne répartition des graisses et dans la régulation du système immunitaire. « En leur greffant de nouveaux NSC, prélevés sur des embryons de la même espèce, on peut restaurer la plupart de ces rythmes. Chez le hamster, l'existence d'un mutant d'horloge (baptisé tau) a permis d'utiliser des animaux donneurs ayant une période propre d'environ 20h, plutôt que 24h chez les receveurs, avant qu'ils n'aient subi l'ablation de leurs propres NSC. Après la greffe, les receveurs acquièrent la période des donneurs. On a donc bien transplanté l'horloge qui détermine la durée des cycles circadiens. »

L’horloge biologique, se trouve bien dans le cerveau et toutes les espèces animales ou végétales ont leur propre horloge interne calée sur leur rythme.