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Chronobiologie

 

= Etude des rythmes biologiques

Rythme biologique :

Répétition d’un phénomène. Rythme durable d’ensembles biologiques dont la période et l’amplitude sont significatives statistiquement, se maintenant durant au moins 2 cycles lorsque les facteurs environnementaux sont constants et pouvant changer de période sous l’influence de changements de période des synchroniseurs environnementaux.

Þ L’environnement est lui–même producteur de rythmes et l’individu peut caler ses rythmes sur ceux de l’environnement.

 

Méthodes d’observation :

-          Echantillonnage longitudinal :

           = Observation d’un individu sur plusieurs cycles (N=1 ; T=10 cycles par exemple)

 

-          Echantillonnage transversal :

           = Observation de plusieurs individus sur un cycle (N=10 ; T=1 cycle par exemple)

 

-          Echantillonnage hybride :

           = Observation de plusieurs individus sur quelques cycles (N=10 ; T=2–3 cycles par exemple)

 

2 catégories d’étude :

-          Etude macroscopique :

Le rythme est signalé par l’observation de données présentant au cours du temps un aspect périodique évident.

 

-          Etude microscopique :

La période est objectivement déterminée et l’amplitude est objectivement déterminée comme non nulle.

 

Analyse descriptive :

-          Variations rythmiques des variables observées (graphiques),

-          Suspicion d’un rythme,

-          Hypothèse d’une période,

-          Représentation graphique de tous ces cycles sur une période

= Chronogramme

 

Analyse de variances :

ANOVA (one–way) " Fluctuation au cours du temps (méthode macroscopique)

Elle est aussi utilisée pour étudier les variations de 2 groupes expérimentaux.

 

Auto–corrélation :

= Etude de la corrélation d’une variable avec elle–même.

Les observations sont considérées avec un décalage dans le temps   Þ Corrélation temporelle

Les observations sont considérées avec un décalage dans l’espace     Þ Corrélation spatiale

 

-          Réplication d’une fonction avec un décalage à gauche et à droite,

-          Primitive de chaque fonction,

-          Etude des surfaces communes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il y a validité d’un rythme si le recouvrement passe au–dessus des lignes de valeurs à 95% (intervalles de confiance)

 

Analyse COSINOR :

Elle permet d’obtenir les différents paramètres d’une aire avec les intervalles de confiance. Elle utilise la méthode des moindres carrés et permet de définir la fonction sinusoïde qui se rapproche le plus de la série temporelle observée.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Polarigramme :

(Autre représentation du rythme)

t = 24h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exemple :

0H

1

4H

1

8H

2

12H

2

16H

2

00H

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Acrophase

=

12H

±

0H47

Mésor

=

1,5

±

0,03

Amplitude

=

1,33

±

0,13

P

=

0,037

 

 

 

 

 

 

Analyse spectrale :

Elle utilise la formule transformée de Fournier, décomposant une série de données en une multitude de sinusoïdes. Cette analyse est pratique pour l’étude de rythmes multiples dans une série de données notamment dans les électrocardiogrammes (EEC)

 

Différents rythmes :

 

t < 20h

"

Rythme ultradien

20h < t < 28h

"

Rythme circadien

22h < t < 26h

"

Rythme dien

t > 28h

"

Rythme infradien

t = 7 ± 3 jours

"

Rythme circaseptien

t = 14 ± 3 jours

"

Rythme circadiseptien

t = 30 ± 5 jours

"

Rythme circatrigintien

t = 1an ± 2 mois

"

Rythme circannuel

 

Synchroniseur :

Le synchroniseur principal est la lumière. Le rapport de l’activité (ou luminosité) sur une journée est noté :  

 

Un synchroniseur est un élément sur lequel le biologique va appuyer ses propres rythmes. Cela concerne tout facteur dont les variations périodiques sont susceptibles de modifier la période et/ou la phase d’un rythme biologique. Il ne crée pas le rythme biologique mais l’encadre.

 

Il existe des synchroniseurs secondaires, masqués par le synchroniseur principal.

 

 

-          Test en libre cours (= free–running) = test en l’absence de synchroniseurs.

-          Test de vigilance – humeur – vigueur (questionnaire quotidien)

-          Actogramme (pour les animaux)