La chronobiologie est une branche hautement interdisciplinaire des sciences qui s’intéresse à l’étude des rythmes biologiques et des processus cycliques dans les organismes vivants, y compris les animaux, les plantes, les bactéries et les champignons. Les personnes qui travaillent dans ce domaine peuvent l’appliquer de plusieurs manières, allant du traitement de patients souffrant de troubles du sommeil à l’étude des processus impliqués dans le développement des colonies de moisissures. Voici quelques exemples de domaines intégrés à la chronobiologie : la génétique moléculaire, l’anatomie, la physiologie, le comportement, la physique, la biologie cellulaire et la chimie.
De nombreux organismes vivants ont une forme d’horloge interne. Cette horloge régule un grand nombre de cycles biologiques qui se produisent régulièrement et dépendent souvent du temps. De nombreux processus dans le corps suivent des délais très précis, tels que le cycle REM de 90 minutes chez les humains endormis, ou le processus de division cellulaire chez de nombreux animaux. L’horloge interne est capable de réguler une grande variété de processus, et sa fonction peut être influencée par des facteurs environnementaux et génétiques.
Les chercheurs examinent l’impact de l’environnement sur les rythmes biologiques, étudient les rythmes lunaires et solaires et examinent le rôle de l’alimentation, du comportement et d’autres activités sur le chronométrage interne. Les chronobiologistes étudient des sujets tels que ce qui dérègle les rythmes internes, comment les cycles peuvent être perturbés artificiellement pour atteindre divers objectifs souhaités et comment les cycles normaux peuvent être restaurés après une perturbation. Ils s’intéressent également aux processus évolutifs qui sous-tendent les processus biologiques cycliques.
On peut trouver des chronobiologistes sur le terrain et en laboratoire, travaillant avec une grande variété d’organismes vivants. Comprendre les processus dépendant du temps impliqués dans le développement et le fonctionnement ordinaire peut être très important pour comprendre un organisme ou pour rechercher des indices qui fournissent des informations sur un organisme particulier, un écosystème ou un réseau interconnecté. La chronobiologie peut même être utilisée en médecine légale; par exemple, un chercheur peut utiliser des événements connus dépendant du temps tels que le cycle de vie des insectes pour déterminer l’heure de la mort.
Un domaine d’intérêt particulier en chronobiologie est celui des troubles du sommeil. Les troubles du sommeil peuvent être observés chez l’homme partout dans le monde, et ils sont très variables. Les chercheurs espèrent comprendre les causes des troubles du sommeil afin d’en savoir plus sur les traitements potentiels, et ils s’intéressent également aux pressions environnementales et culturelles qui provoquent des altérations fondamentales des schémas biologiques. Par exemple, un travailleur de nuit doit développer une horloge interne très différente de celle avec laquelle il est né, et comprendre comment cela se produit peut être éclairant pour un chercheur en chronobiologie.