I ritmi circadiani sono modelli ciclici e persistenti di comportamento, cambiamenti fisici e caratteristiche mentali esibiti dalla maggior parte della vita sulla Terra, dai batteri più piccoli al più grande albero di sequoia. Questi ritmi seguono approssimativamente periodi di 24 ore, riflettendo il tempo impiegato dalla Terra per completare una rotazione. Lo studio dei ritmi circadiani e degli orologi interni che la maggior parte delle creature sembrano avere è noto come cronobiologia. I ricercatori li studiano per saperne di più sulla vita sulla Terra e su come trattare varie condizioni come i disturbi del sonno.
Diverse caratteristiche distinguono questi ritmi. Il primo è che i cambiamenti saranno mantenuti attraverso drammatici cambiamenti nelle condizioni ambientali. Ad esempio, un animale al buio avrà ancora periodi di attività aumentata e ridotta che corrispondono a un ciclo di 24 ore. Un input ripetuto da stimoli esterni può anche resettare l’orologio interno, poiché chiunque abbia cambiato fuso orario è probabilmente a conoscenza. Inoltre, le fluttuazioni della temperatura non sembrano influenzare i ritmi circadiani.
Il termine è stato coniato da Franz Halberg, un ricercatore dell’Università del Minnesota. Halberg era affascinato dai modelli ciclici di comportamento che potevano essere osservati in cose come le piante, che in realtà si muovono lentamente nel corso della giornata per approfittare delle mutevoli condizioni di luce. La parola deriva dalle parole latine circa, che significa “intorno” e muore, per “giorno”. Lo studio di questi schemi collega una serie di discipline, tra cui chimica, biologia generale, genetica, fisiologia e persino psicologia. Halberg è ampiamente considerato il padre della cronobiologia, sebbene i ritmi circadiani siano stati osservati e descritti sin dal 1700.
Gli umani tendono ad essere più interessati a questi schemi in termini di come influenzano il sonno. Quando le persone sperimentano disturbi del sonno come l’insonnia, questi problemi possono talvolta essere collegati a un’interruzione dei loro orologi interni che potrebbero essere potenzialmente risolti. Spiega anche perché le persone sperimentano periodi di maggiore prontezza in determinati momenti della giornata e anche quando gli umani hanno sonno o fame.
I ricercatori hanno stabilito un chiaro legame genetico con i ritmi circadiani, il che suggerisce che questi modelli molto basilari sono stati probabilmente sulla Terra quasi quanto gli organismi viventi. I batteri primitivi dimostrano, ad esempio, schemi circadiani. Anche gli animali con cervello hanno chiaramente un orologio biologico interno.