L’exploration de destinations lointaines peut apporter une multitude d’expériences inédites, mais le décalage horaire qui l’accompagne peut avoir des effets secondaires désagréables. S'adapter à un fuseau horaire différent entraîne souvent de la fatigue, des problèmes de sommeil et divers problèmes qui peuvent éclipser l'excitation d'une nouvelle aventure.
Le décalage horaire est causé par des différences entre le système circadien (l'horloge interne du corps) et l'environnement. Au tournant de ce siècle, les scientifiques ont commencé à se rendre compte que le corps humain possède plusieurs horloges internes calibrées de différentes manières et que lorsque ces horloges ne sont pas synchronisées les unes avec les autres, des symptômes tels que le décalage horaire peuvent survenir. Cette condition peut survenir de diverses manières et devient de plus en plus courante à mesure que nous vieillissons.
Dans le livre "Chaos" publié par AIP Press, une équipe de scientifiques de l'Université Northwestern et du Santa Fe Institute a développé un modèle théorique pour étudier l'interaction entre plusieurs horloges internes sous l'influence de perturbations telles que le vieillissement et le décalage horaire.
La recherche moderne montre que l’horloge circadienne est présente dans presque toutes les cellules et tous les tissus du corps humain. Chaque horloge s'appuie sur son propre ensemble d'indices pour se calibrer ; par exemple, l'horloge du cerveau dépend de la lumière du soleil, tandis que les organes périphériques se calibrent aux heures des repas.
L'auteur Huang Yitong a déclaré : « Des signaux contradictoires, tels qu'un temps chaud pendant de courtes périodes d'éclairage ou un repas nocturne – manger lorsque le cerveau est sur le point de se reposer – peuvent perturber les horloges internes et les désynchroniser.
Actuellement, on sait peu de choses sur la façon dont les différentes horloges internes du corps interagissent les unes avec les autres. La complexité de considérer plusieurs horloges signifie que les chercheurs ont tendance à utiliser des modèles simplifiés.
"La plupart des études se sont concentrées sur un indice de temps spécifique ou sur une seule horloge", a déclaré Huang. "Des lacunes importantes subsistent dans notre compréhension de la synchronisation de plusieurs horloges sous des signaux temporels contradictoires."
Huang et ses collègues ont adopté une approche différente en développant un cadre mathématique pour expliquer cette interaction complexe entre les systèmes. Leur modèle comporte deux groupes d'oscillateurs couplés qui imitent le rythme naturel du cycle circadien. Chaque oscillateur affecte les autres tout en s'ajustant en fonction de signaux externes uniques.
Grâce à ce modèle, l’équipe a pu explorer comment ce système couplé est perturbé et quelles sont les causes de l’aggravation des effets. Ils ont découvert que les symptômes courants du vieillissement, tels qu’un affaiblissement des signaux entre les horloges circadiennes et une sensibilité réduite à la lumière, rendent le système plus vulnérable aux perturbations et ralentit sa récupération.
Ils ont également trouvé un nouveau moyen d’accélérer la récupération après le décalage horaire et des perturbations similaires. Selon leurs conclusions, l’amélioration du sommeil passe par l’estomac.
"Manger un repas supplémentaire tôt le matin dans le nouveau fuseau horaire peut aider à surmonter le décalage horaire", a déclaré Huang. "Il est déconseillé de changer continuellement les heures de repas ou de manger le soir, car cela peut entraîner une incohérence de l'horloge biologique."
Les auteurs prévoient d’examiner l’autre côté de l’équation et d’identifier les facteurs qui rendent les horloges internes plus résilientes. Ces résultats pourraient conduire à des recommandations visant à prévenir le décalage horaire ou à maintenir le système circadien en bonne santé jusqu’à un âge avancé.