La cronobiologia è una branca altamente interdisciplinare delle scienze che si occupa dello studio dei ritmi biologici e dei processi ciclici negli organismi viventi, inclusi animali, piante, batteri e funghi. Le persone che lavorano in questo campo possono applicarlo in diversi modi, che vanno dal trattamento di pazienti con disturbi del sonno allo studio dei processi coinvolti nello sviluppo delle colonie di muffe. Alcuni esempi di campi integrati nella cronobiologia includono: genetica molecolare, anatomia, fisiologia, comportamento, fisica, biologia cellulare e chimica.
Molti organismi viventi hanno una qualche forma di orologio interno. Questo orologio regola un numero enorme di cicli biologici che si verificano regolarmente e spesso dipendono dal tempo. Molti dei processi nel corpo seguono linee temporali molto specifiche, come il ciclo REM di 90 minuti negli esseri umani addormentati o il processo di divisione cellulare in numerosi animali. L’orologio interno è in grado di regolare un’ampia varietà di processi e la sua funzione può essere influenzata da fattori ambientali e genetici.
I ricercatori esaminano l’impatto dell’ambiente sui ritmi biologici, studiando i ritmi lunari e solari e osservando il ruolo della dieta, del comportamento e di altre attività sul mantenimento del tempo interno. I cronobiologi studiano argomenti come ciò che provoca l’alterazione dei ritmi interni, come i cicli possono essere interrotti artificialmente per raggiungere vari obiettivi desiderati e come i cicli normali possono essere ripristinati dopo un’interruzione. Sono anche interessati ai processi evolutivi che sono alla base dei processi biologici ciclici.
I cronobiologi possono essere trovati sul campo e in laboratorio, lavorando con un’ampia varietà di organismi viventi. Comprendere i processi dipendenti dal tempo coinvolti nello sviluppo e nel funzionamento ordinario può essere molto importante per comprendere un organismo o per rintracciare indizi che forniscono informazioni su un particolare organismo, ecosistema o rete interconnessa. La cronobiologia può essere utilizzata anche in medicina legale; ad esempio, un ricercatore può utilizzare eventi noti dipendenti dal tempo come il ciclo di vita degli insetti per determinare l’ora della morte.
Un’area di particolare interesse in cronobiologia sono i disturbi del sonno. I disturbi del sonno possono essere osservati negli esseri umani in tutto il mondo e sono altamente variabili. I ricercatori sperano di capire cosa causa i disturbi del sonno in modo che possano saperne di più sui potenziali trattamenti e sono anche interessati alle pressioni ambientali e culturali che causano alterazioni fondamentali nei modelli biologici. Ad esempio, un lavoratore del turno di notte deve sviluppare un orologio interno molto diverso da quello con cui è nato e capire come ciò avvenga può essere illuminante per un ricercatore di cronobiologia.