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C’est depuis longtemps un mystère pourquoi l’une des expériences humaines les plus élémentaires – ressentir une douleur physique – fluctue en intensité tout au long de la journée. Depuis les débuts de la médecine, les médecins et les patients ont remarqué que de nombreux types de douleur ont tendance à s’aggraver la nuit. Jusqu’à présent, la plupart des recherches ont tenté de lier la douleur nocturne croissante à la privation de sommeil ou au sommeil perturbé, mais avec un succès limité.
Dans une étude récemment publiée, des scientifiques dirigés par Claude Gronfier au Centre de recherche en neurosciences de Lyon en France ont enfin mis en lumière l’évolution de la sensibilité à la douleur, suggérant que notre horloge circadienne façonne fortement ces changements, avec un pic et un creux caractéristiques d’intensité à différents moments de journée.
Même les personnes qui ne savent pas danser ont des rythmes internes résonnant dans tous les systèmes de leur corps. Connus sous le nom de rythmes circadiens, ces processus biologiques règlent leur activité pour monter et descendre à des moments précis de la journée, pilotés par l’horloge interne du corps. Ils influencent à peu près tous les systèmes corporels, exerçant un contrôle sur « presque tous les aspects de notre physiologie et de notre comportement », explique Lance Kriegsfeld, biologiste circadien à l’Université de Californie à Berkeley.
Les travaux de Gronfier et de son équipe ont révélé l’influence de ces rythmes sur la douleur en montrant qu’un stimulus thermique bref et douloureux était perçu comme le plus douloureux vers 3 heures du matin et le moins douloureux vers 15 heures. « C’est très excitant », déclare Nader Ghasemlou, spécialiste de la douleur à l’Université Queens de Kingston, au Canada, qui n’a pas participé à la recherche. « C’est l’une de ces études qui répond aux questions que nous nous posons depuis longtemps. »
Les incertitudes persistent depuis si longtemps car prouver que tout est piloté par l’horloge interne du corps est difficile et nécessite une conception d’étude épuisante. Les chercheurs doivent placer les participants dans un laboratoire contrôlé où ils peuvent exclure tout facteur environnemental ou comportemental qui pourrait également provoquer une fluctuation rythmique. Cette approche s’appelle un « protocole de routine constant », où tout est maintenu constant – éclairage, température, accès à la nourriture – et il est impossible de dire quelle heure il est. Les participants doivent s’allonger en position semi-allongée dans une pièce faiblement éclairée pendant au moins 24 heures. Ils ne sont pas autorisés à dormir, à sortir ou à se tenir debout pour aller aux toilettes. La nourriture est donnée uniquement sous forme de petites collations toutes les heures. Les participants peuvent discuter avec les membres de l’équipe d’étude, mais il est strictement interdit au personnel de mentionner quoi que ce soit lié à l’heure. Selon le protocole, plus rien dans l’environnement ou le comportement des participants n’est rythmé, explique Gronfier. Donc, si les chercheurs repèrent une mesure biologique qui a un rythme de 24 heures, ce schéma « émane de l’intérieur et précisément du système de synchronisation circadien ».
Pour découvrir la nature rythmique de la douleur, l’équipe de Gronfier a trouvé 12 jeunes hommes en bonne santé qui ont accepté de suivre le protocole pendant 34 heures. Toutes les deux heures, l’équipe testait leur sensibilité à la douleur à l’aide d’un appareil placé sur l’avant-bras qui augmentait lentement la température de 1° Celsius jusqu’à ce qu’ils signalent une douleur. Les participants arrêtaient généralement l’appareil avant qu’il n’atteigne environ 46° Celsius (115° Fahrenheit). Les participants ont également été testés avec l’appareil réglé à des températures spécifiques (42°, 44° et 46° Celsius), puis on leur a demandé d’évaluer sur une échelle visuelle le niveau de douleur qu’ils ressentaient.
Avant que l’équipe puisse rechercher des rythmes dans ces données, elle devait obtenir une mesure de l’horloge biologique de chaque personne. Alors que les rythmes de chacun suivent un cycle quotidien, certains sont faussés plus tôt ou plus tard dans la journée, ce qui entraîne des « alouettes du matin », des « noctambules » et tout le monde entre les deux. Pour ce faire, l’équipe a collecté des échantillons de salive toutes les heures pour évaluer l’augmentation de la mélatonine, une hormone libérée environ deux heures avant l’heure normale du coucher, puis a utilisé ces informations pour synchroniser les rythmes de chacun avec une seule horloge de 24 heures. Un cycle clair de douleur a alors émergé. En moyenne, la sensibilité a culminé entre 3 h et 4 h du matin sur cette mesure standardisée avant d’atteindre son point le plus bas environ 12 heures plus tard.