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Vivre hors du temps : l'expérience de Jürgen Aschoff, père de la chronobiologie

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Un horloger remet les pendules à l'heure...
Un horloger remet les pendules à l'heure...
© Getty - Keystone-France

Peut-on vivre sans montre ni réveil ? Dans les années 1960, le chronobiologiste allemand Jürgen Aschoff a mené dans un bunker enterré une expérience d'isolement temporel absolument inédite... Une expérimentation déterminante dans la compréhension de nos horloges biologiques.

Pourquoi y a-t-il d'éternels "lève-tôt" et d'incurables "oiseaux de nuit" ? Notre horloge interne est-elle nécessairement réglée sur 24 heures ? Voici quelques questions auxquelles répond la chronobiologie, une discipline scientifique consacrée à l'étude de l’organisation temporelle des êtres vivants et de leurs rythmes biologiques. Jusqu'au début du XXe siècle, de nombreux scientifiques pensaient que les êtres vivants accordaient leur rythme d'activité et de sommeil uniquement par rapport aux signaux de leur environnement - ils étaient peu à croire en l'existence d'une "horloge interne". Jürgen Aschoff, un médecin biologiste allemand considéré comme l'un des fondateurs de la chronobiologie, a voulu y voir plus clair. En 1964, alors qu'il vient d'être nommé chef du premier département consacré aux rythmes biologiques de l'Institut de physiologie comportementale Max Planck, il met au point avec son collègue Rütger Wever une expérience scientifique un peu particulière… Pendant 25 ans, il va étudier comment se comportent des individus en l'absence de toutes données temporelles.

Dans le bunker jusqu'à pas d'heure

Une bénévole dans l'une des chambres, en 1973. Des expériences ont été menées dans le bunker d'Andechs pendant 25 ans. Plus de 400 bénévoles y ont participé.
Une bénévole dans l'une des chambres, en 1973. Des expériences ont été menées dans le bunker d'Andechs pendant 25 ans. Plus de 400 bénévoles y ont participé.
- MPG/Blachian

Au pied d'une montagne bavaroise, juste en-dessous de l'abbaye d'Andechs dans la banlieue de Munich, Jürgen Aschoff fait construire un bunker souterrain insonorisé capable d'accueillir des volontaires pendant plusieurs semaines. Une seule contrainte : impossible de savoir l'heure. Privés de montres et de réveils, les participants n'ont pas le loisir d'écouter la radio, de lire le journal ni même de regarder par la fenêtre. Tous les signaux temporels extérieurs susceptibles d'influencer leur comportement (appelés "Zeitgebers", littéralement des "donneurs de temps"), tels que la lumière du jour et l'obscurité nocturne, ont soigneusement été éliminés. Sans aucune information en provenance du monde extérieur, les habitants du bunker se couchent et se réveillent quand bon leur semble, se laissant ainsi guider par leur horloge interne. Pour mesurer le pouvoir d'influence de l'horloge biologique de l'un des participants sur celle de son colocataire de bunker, les expérimentateurs observent les sujets à la fois individuellement et en petits groupes. 

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Ainsi a été créée une existence presque hors du temps dans un bunker qui, en dépit de son absence de fenêtres, a été aménagé de façon à ce que ses habitants puissent y vivre confortablement. Dans des appartements indépendants équipés d'une cuisine et d'une salle de bain, ils pouvaient mener leur vie quotidienne à leur rythme, si bien que certains d'entre eux restèrent plus longtemps que le temps de l'expérience qui n'excédait pas quatre semaines. La porte vers le monde extérieur n'était cependant pas verrouillée, n'importe quel participant pouvait arrêter l'expérience en appuyant sur la poignée. Le journal allemand Der Spiegel livre quelques images de ce bunker devenu un temple de la chronobiologie.

Comme certains d'entre nous pendant la période de confinement liée à la pandémie du coronavirus, quelques volontaires passaient leur temps à méditer ou se reposer, d'autres en profitaient pour étudier (la plupart étaient des étudiants) et écrire. La séparation avec le monde extérieur n'était rompue que par une correspondance régulière entre les habitants du bunker et les scientifiques, via laquelle ils pouvaient communiquer la liste de leurs besoins, alimentaires notamment. Les vivres leur étaient ensuite distribuées à des heures aléatoires, au moyen d'un passe-plat. Pour répondre au désir de convivialité des participants de l'expérience, qu'ils ne pouvaient plus assouvir au-dehors, dans une taverne bavaroise par exemple, on leur livrait chaque jour une bouteille de "Kloster Andechs", brassée dans l'abbaye qui jouxtait le bunker. La consommation de bière - même bénie - était-elle prise en compte parmi les biais de l'expérience ?

"Je me sentais parfaitement à l'aise de vivre hors du temps"

Tout au long de leur aventure souterraine, l'activité physique des participants est scrupuleusement observée via un actimètre accroché au poignet qui enregistre leur activité quotidienne, mais aussi des manomètres placés sous le lit. Les volontaires se prêtent également à d'autres prises de données comme la température ou l'analyse d'urine, et effectuent des tests psychologiques. 

Entre 1964 et 1989, près de 400 bénévoles se sont volontairement rendus au bunker de recherche d'Andechs. Jürgen Aschoff a lui-même expérimenté cette vie souterraine. Dans un article scientifique intitulé "Les rythmes circadiens chez l'homme" publié en 1965 dans la revue Science, il témoigne : 

Après avoir éprouvé une grande curiosité pour le "vrai" temps durant les deux premiers jours de la vie du bunker, j'ai perdu tout intérêt pour cette affaire et je me sentais parfaitement à l'aise de vivre "hors du temps".

Le biologiste, qui avait pourtant déjà mené de nombreuses études scientifiques à ce sujet, s'est laissé surprendre par cette expérience. "Quand je suis sortie le 10e jour, j'ai été très étonné d'apprendre que la dernière fois que je m'étais réveillé, il était 15 heures, écrit Jürgen Aschoff dans son étude : 

Les "matins", j'avais du mal à savoir si j'avais dormi assez. Le 8e jour, je me suis levé après trois heures de sommeil seulement. Peu après avoir pris mon petit-déjeuner, j'ai écrit sur mon journal : "Quelque chose cloche. Je me sens comme si j'étais en horaire de nuit." Je suis retourné me coucher et repris ma journée à nouveau après trois heures de sommeil en plus. À en juger par la courbe de ma température corporelle, mon premier réveil coïncidait en fait avec la pire phase de mon cycle circadien, soit le moment où ma température était la plus basse. J'avais été trompé par un effort de ma volonté et remis en ordre par mon horloge biologique.

Comme les autres participants de l'expérience, le biologiste avait la sensation d'avoir perdu la notion du temps... tout en ayant trouvé un rythme qui lui était bien propre. 

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Résultat de l'expérience : à chacun son rythme

Même sans connaître l'heure, les habitants du bunker continuent d'avoir une existence rythmée par une alternance de temps de veille et de sommeil réguliers. Mais ce rythme quotidien ne correspond pas aux journées de 24 heures. De plus, le "commencement" de ces cycles circadiens se déplace au fil des jours. L'un des habitants a par exemple commencé à s'endormir et à se réveiller 42 minutes plus tard, chaque jour. 

A l'issue de ces expériences, l'équipe de l'institut Max Planck a ainsi découvert qu'en l'absence d'indicateurs temporels extérieurs, la plupart des participants n'avaient pas une horloge biologique calquée sur un cycle exact de 24 heures, mais sur une période de 25 heures ou plus. L'un des volontaires avait même un cadran interne d'environ 50 heures dont 29 heures de réveil et 21 heures de sommeil. De fait, certains d'entre eux avaient l'impression d'avoir "perdu" plusieurs jours… Comme l'observait Marcel Proust, grand écrivain du temps, "les jours sont peut-être égaux pour une horloge mais pas pour un homme" ! 

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Jürgen Aschoff et ses collaborateurs en ont conclu que les humains avaient des rythmes biologiques endogènes, qui persistent de façon autonome, selon leur propre fréquence. Notre temporalité est en quelque sorte guidée par trois types de cycles : l'horloge biologique, l'horloge solaire et l'horloge sociale. La première est liée à la constitution génétique d'un individu. Mais celle-ci peut être affectée par des facteurs exogènes avec lesquels elle se synchronise, en particulier le cycle du jour et de la nuit qui, avant la révolution industrielle et le développement de l'électricité, jouait un rôle encore plus important dans nos rythmes de sommeil et de veille. En l'absence de ces indicateurs externes, les facteurs sociaux peuvent aussi influencer notre horloge interne.

Alors, si l'envie de jeter son réveil contre le mur se fait ressentir certains matins, peut-on véritablement vivre sans lui ? De nombreuses études de chronobiologie nous incitent à nous coucher quand nous nous sentons fatigués, à apprendre à nous réveiller de notre propre chef, détachés de l'alarme du réveil... Les diverses expériences de chronobiologie (impliquant des personnes plongées dans l'obscurité pendant plusieurs jours ou privées de repères temporels) ont permis de montrer que le cycle imposé par l’horloge interne dure spontanément entre 23h30 et 24h30, selon les individus, comme le résume l'Inserm. Si seule l’horloge interne contrôlait le rythme biologique d'un individu, sans être "remise à l’heure", il se décalerait tous les jours. Sans réveil ou tout autre agent extérieur avec lequel se synchroniser, nous dormirions très certainement à un horaire différent de la journée ou de la nuit, ce qui rendrait bien difficile la vie en société.