Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD.

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1 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD.

2 Les traits noirs verticaux représentent l’activité de roue de l’animal. La hauteur de chaque trait est proportionnelle au nombre de tours de roue par tranche de 10 minutes (épaisseur du trait). La quantification précise de l’activité locomotrice de roue peut être intéressante pour certaines expériences, mais ce qui nous importe le plus est de pouvoir discriminer des moments d’activité versus de repos sur 24 heures.

3 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. Représentation schématique du cycle L/D 14h de lumière / 10h de nuit nycthémère nnycthémère n+1 Durée de l’expérimentation : 36 nycthémères Pour une meilleure vue d’ensemble, l’actogramme est donc représenté deux fois

4 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. Mais il peut se lire uniquement à gauche ou encore uniquement à droite Les deux parties sont parfaitement identiques mais décalées d’une ligne, donc d’un nycthémère

5 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. 1ère journée d’enregistrement2ème 3ème 4ème 5ème etc… 10 11 12 13 11 12 13 14 etc… 2ème redessinée ici

6 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. Jusqu’ici, l’animal est soumis au cycle LD Au cours de la 14ème nuit, il est transféré en obscurité constante pour le reste de l’expérience Observons d’abord ces 2 premières semaines d’actogramme

7 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. L’animal est surtout actif au cours de la première moitié des nuits successives. A une dizaine de minutes près, il entre dans la roue au moment de la transition jour/nuit. Il est beaucoup moins actif en deuxième moitié de nuits et ici l’actogramme ne nous permet pas de préciser l’heure exacte de transition activité/repos. Exceptées quelques visites diurnes furtives dans la roue, l’activité de l’animal est sans ambiguïté nocturne. Malgré cette dernière remarque, il est clairement démontré que l’activité de roue de cet animal est rythmique. Le fait que la « ligne de front » d’activité (ligne passant par les transitions repos/activité) soit une verticale permet de préciser que la période du rythme est de 24 h et qu’il s’agit donc d’un rythme nycthéméral. De plus ce rythme est synchronisé par l’alternance L/D.

8 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. Si tout est clair, observons maintenant la suite de l’actogramme (sinon reprenez au début). On l’a dit, l’animal est ensuite placé en obscurité constante jusqu’à la fin de l’expérimentation. Rappel des heures, mais l’animal en DD, lui, n’a plus de donneur de temps. Voyons tout d’abord l’activité de roue au cours des 10 premiers nycthémères passés en DD.

9 activité Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. Qu’observez-vous ? Qu’en concluez-vous ? Il apparaît toujours deux blocs, bien distincts, de longs moments de repos et d’activité Dit autrement, sur une échelle de temps d’environ 24h, il apparaît toujours une transition bien marquée entre une plage de repos et une plage globalement d’activité : repos activité De plus, la ligne passant par les transitions repos/activité successives est toujours une droite, donc l’activité locomotrice de cet animal est rythmique. Cette droite est proche de la verticale (pente faible), ce rythme, endogène, a donc une période proche de 24h.

10 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. Le rythme d’activité locomotrice de cet animal est donc circadien. Saurez-vous calculer la période de ce rythme endogène ? Par convention, le début de l’activité est appelé TC12 pour « temps circadien 12 » TC12 Valeur « à la montre » du TC12 au cours du premier nycthémère passé en DD. TC12 Valeur « à la montre » du TC12 au cours du dixième nycthémère passé en DD.

11 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. De nycthémère en nycthémère, l’animal commence son activité de roue un peu plus tard que la veille; sa période endogène est donc un peu supérieur à 24h, n1n1 Le TC12 est au environ de 22h35 n2n2 TC12 = 22h50 n3n3 TC12 = 23h05 Le décalage n’est pas constant, précis à la minute près. Calculons en la moyenne, 2 heures en 10 nycthémères Le décalage moyen est donc d’environ 12 minutes, 12 minutes plus tard chaque nycthémère successif, la période endogène est donc de 24 heures + 12 minutes : 24h12 minutes (ou 24,2h).

12 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD. Précisons encore quelques termes couramment utilisés : On l’a dit, le début de l’activité locomotrice est appelé, par convention, TC12. De façon similaire on définit l’heure de transition jour/nuit par TZ12, abréviation de Temps Zeitgeber 12. Le « Zeitgeber », terme allemand utilisé dans les publications en Français et Anglais, signifiant « donneur de temps ». Si un chercheur effectue un prélèvement sanguin par exemple 3 heures après le début de la nuit, il notera son point horaire TZ 12+3 = TZ15. L’heure astronomique « réelle » (à la montre du chercheur) de ce point nous importe peu, car elle est peu informative et peut même prêter à confusion pour un lecteur à Tokyo ou New York d’une publication réalisée à Strasbourg. Deux autres termes: L’actogramme ci dessus est sans conteste celui d’un animal nocturne car actif la nuit et au repos le jour lorsqu’il est soumis à l’alternance L/D. En condition constante, ici obscurité constante D/D, on dit que cet animal est actif pendant « sa » « nuit subjective » et au repos pendant « son » « jour subjectif ». TC12 définit le début de la nuit subjective de ce rongeur (alors que l’actogramme ne nous permet pas de définir précisément la fin de la nuit subjective ou, ce qui revient au même le début du jour subjectif). TC12nuits subjectives subjectivesnuits jours subjectifs jours subjectifs

13 Actogramme en double représentation d’un rongeur maintenu en LD 14/10 puis en DD.

14 La suite de l’actogramme n’a pas été traitée en détails en cours. Pour information, en quelques mots : Le cercle en fin de nuit subjective indique que l’animal a été stimulé par 15 minutes de lumière en fin de nuit subjective. Il en résulte ici une « avance de phase » de son activité locomotrice, et donc de son horloge biologique (3 à 4 cycles circadiens sont nécessaires pour que cette avance de phase soit stable). (pour les plus motivés : pouvez vous chiffrer en heures cette avance de phase ?)