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Figure 1.

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Propriétés fondamentales de l’horloge des NSC : entraînement et « libre-cours ». La cage de l’animal est équipée d’une roue à laquelle il a un accès permanent. La roue est reliée à un système d’enregistrement informatique. Le schéma obtenu est appelé « actogramme ». La barre supérieure indique la condition (artificielle) journalière d’éclairement dans laquelle est maintenu le rongeur. Elle consiste en 12 heures de lumière (de 0 à 12, rectangle blanc) et 12 heures d’obscurité (de 12 à 24, rectangle vert). Chaque ligne de l’actogramme correspond à un jour. Lorsque l’animal court dans sa roue, l’activité est enregistrée : elle est symbolisée ici par les barres noires. Lorsque l’animal (ici un rongeur nocturne) est maintenu dans ce régime d’alternance de 12 heures de jour et 12 heures d’obscurité (cinq premières lignes de cet actogramme), sa période d’activité dans la roue est limitée à la période nocturne. L’alternance de périodes de repos (durant le jour) et d’activité (durant la nuit) suit une période d’exactement 24 heures : on dit que cette activité est « entraînée » par l’alternance jour-nuit. L’animal est ensuite soumis à une obscurité constante, il ne dispose donc plus de repère temporel. Dans ces conditions, l’activité demeure organisée, avec des périodes de repos et d’activité. Toutefois, elle semble dériver vers la gauche ; chaque jour, ce rongeur se met à courir dans sa roue un peu plus tôt que la veille : on appelle cette dérive un « libre-cours ». Elle démontre que l’animal possède un système endogène de mesure du temps, dont la période est légèrement différente de 24 heures (ici, inférieure à 24 heures). L’activité locomotrice, comme tous les autres rythmes, d’ailleurs, requiert donc des « donneurs de temps » (principalement la lumière) afin d’assurer une synchronisation exacte avec les cycles extérieurs de 24 heures. La lésion des noyaux suprachiasmatiques (NSC) entraîne la perte d’une activité temporellement organisée, démontrant ainsi que les NSC constituent le substrat neuro-anatomique de la rythmicité. Enfin, la greffe de NSC fœtaux à un animal dont les NSC sont lésés permet de rétablir une activité temporelle organisée.

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