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Projet Dsi

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Open views on learning and e-learning - Jean-Philippe Lachaux, Inserm

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Projet de formation Parcours ingénieurs techniques

Q1 -Contexte du projet : Lancement du projet de transformation DSI S@PHIR en 2018 afin de prendre en compte l’amélioration des relations client, optimisation des modes de fonctionnement et l’alignement en compétence RH. Dans ce cadre le chantier  école de métier appelé IT académie  a été identifié, avec en tronc commun le module Parcours Ingénieur technique

Q2-Objectifs du projet de formation : donner une vision commune des réseaux, des services et du SI, développer la compréhension des évolutions techniques et des services innovants

Q3- Cibles : Ingénieurs techniques (ing secu, cloud, big data, production, etc)

Ingéneurs nouvellement recrutés (12 personnes) avec une moyenne d’âge de 30 ans

Q4-Modalités pratiques de la formation :

Q5-Durée : mars jusqu’ à la fin de l’année

En Blended learning

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Articles de Mathilde Bourdat sur les 5 E

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Articles de Mathilde Bourdat sur les 5 E

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1- 5 E pour former et apprendre : Engager
2- 5 E pour former et apprendre : Expliquer
3- 5 E pour former et apprendre :  Expérimenter
4- 5 E pour former et apprendre : Explorer
5- 5 E pour former et apprendre : Embarquer

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Trame vierge à compléter

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depuis votre appli smartphone

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https://www.linkedin.com/in/benedictebender/

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support : elearning@cegos.fr
01 55 00 93 07

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Ce padlet est une proposition de fonctionnement et non pas une obligation. C'est la "place du village", lieu de rencontre et de création de liens.

Il est à adapter, utiliser à chaque session en fonction de vos besoins.
Pour créer un post, il suffit d'aller cliquer sur la petite croix !
Pour en savoir plus, voici un tutoriel vidéo pour prendre en main Padlet :

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Tutoriel - Padlet (complet en français 2018)

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Verbes pour rédiger des Objectifs

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Basculer la table des matières

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

La roue de la taxonomie de Bloom.

La taxonomie de Bloom est un modèle de la pédagogie proposant une classification des niveaux d'acquisition des compétences.

Benjamin Bloom, bien qu'il n'en soit pas le seul créateur (34 universitaires américains participent aux conférences de 1949 à 1953), est souvent reconnu comme le " père " de cet outil,.

La taxonomie organise l' information de façon hiérarchique, de la simple restitution de faits jusqu'à la manipulation complexe des concepts, qui est souvent mise en œuvre par les facultés cognitives dites supérieures. L'usage de taxonomies se retrouve entre autres dans la pédagogie par objectifs, ou dans les propositions du mouvement de l' éducation nouvelle. C'est donc une approche bottom-up où on bâtit depuis ce qui est facile à connaître, accessible aux sens et aisé à communiquer - des fondations, en quelque sorte - vers des constructions mentales plus élaborées ensuite.

La taxonomie des objectifs éducationnels selon Bloom.

Elle peut être résumée en six niveaux hiérarchiques. À chaque niveau correspondent des opérations typiques. En général, plus une personne est capable d'en effectuer, plus elle " navigue " parmi les niveaux.

La taxonomie est proposée comme une aide aux enseignants pour formuler des questions qui permettent de situer le niveau de compréhension des élèves. Par exemple, une question peut servir à déterminer qu'un élève est compétent dans la connaissance des faits, la compréhension, l'application, l'analyse, la synthèse et l'évaluation. En structurant les questions, les enseignants sont à même de mieux connaître les faiblesses et les forces des élèves, ce qui permet de favoriser la progression de l' apprentissage vers des niveaux supérieurs.

Révision

Depuis sa formulation en 1956, les critiques de la taxonomie de Bloom ont généralement porté, non pas sur l'existence des six catégories, mais sur la réalité d'un lien hiérarchique séquentiel entre elles.

Certains considèrent les trois niveaux les plus bas ( connaissance, compréhension, application) comme étant hiérarchiquement ordonnés, mais les trois niveaux supérieurs ( analyse, évaluation et synthèse) comme égaux. D'autres proposent qu'il soit parfois plus approprié de commencer par l'application, avant l'introduction des nouveaux concepts.

Ainsi, en 2001, une taxonomie révisée de Bloom a été proposée par plusieurs auteurs dont Lorin W. Anderson (université du Texas) et David R. Krathwohl (université de l'État du Michigan, coauteur de la taxonomie originelle). Cette révision place entre autres la synthèse à un niveau supérieur à celui de l' évaluation.

Certains référentiels de l' Éducation nationale française définissent quatre niveaux d'acquisition et de maîtrise des savoirs, qui correspondent aux quatre premiers niveaux de la taxonomie de Bloom :

1. Niveau d'information : le savoir est relatif à l'appréhension d'une vue d'ensemble d'un sujet : les réalités sont montrées sous certains aspects de manière partielle ou globale ;

2. Niveau d'expression : le savoir est relatif à l'acquisition des moyens d'expression et de communication : définir, utiliser les termes composant la discipline. Il s'agit de maîtriser un savoir ;

3. Niveau de la maîtrise d'outils : le savoir est relatif à la maîtrise de procédés et d'outils d'étude ou d'action : utiliser, manipuler des règles ou ensembles de règles (algorithmes), de principes, en vue d'un résultat à atteindre. Il s'agit de maîtriser un savoir-faire ;

4. Niveau de la maîtrise méthodologique : le savoir est relatif à la maîtrise d'une méthodologie de pose et de résolution de problèmes : assembler, organiser les éléments d'un sujet, identifier les relations, raisonner à partir de ces relations, décider en vue d'un but à atteindre. Il s'agit de maîtriser une démarche : induire, déduire, expérimenter, se documenter.

Chaque niveau englobe les précédents.

Aux États-Unis, la taxonomie de Bloom est bien connue des enseignants des programmes K-12 qui s'adressent aux élèves des niveaux primaire et secondaire (qui comptent 12 années de scolarité).

Notes et références

1. Sarah Currier, Sheila MacNeill, Lisa Corley, Lorna Campbell et Helen Beetham, ↑ Les vocabulaires pour décrire la démarche pédagogique dans l'apprentissage en ligne : une étude de cadrage, Numéro 1AMETIST, ametist (lire en ligne)

2. ↑ (en) Benjamin S. Bloom et David R. Krathwohl, The classification of educational goals, by a committee of college and university examiners, New York, Longmans,

3. Sara McNeil, ↑ " Bloom's Taxonomy of the Cognitive Domain ", Instructional Design, University of Houston (consulté le ) : " Work on the cognitive domain was completed in 1956 and is commonly referred to as Bloom's Taxonomy of the Cognitive Domain although there were 4 other authors: M. Englehart, E. Furst, W. Hill, and D. Krathwohl "

4. ↑ " La taxonomie de BLOOM ", Insa Toulouse (consulté le ) : " Bloom fait l'hypothèse que les habiletés peuvent être mesurées sur un continuum allant de simple à complexe "

5. ↑ Ko et Rossen 2010, p. 55-56.

6. ↑ " La taxonomie de BLOOM ", Insa Toulouse (consulté le ) : " L'intérêt d'une taxonomie est qu'elle permet d'identifier la nature des capacités sollicitées par un objectif de formation et son degré de complexité. Cette information, parmi d'autres, permet d'adapter la méthode de formation. "

7. ↑ (en) Lorin W. Anderson et Lauren A. Sosniak, Bloom's Taxonomy : A Forty-Year Retrospective : Ninety-Third Yearbook of the National Society for the Study of Education, University of Chicago Press, coll. " National Society for the Study of Education ", , 264 p. (ISBN 0-226-60164-1 )

The classic work of Benjamin S. Bloom, Taxonomy of Educational Objectives, The Classification of Educational Goals, Handbook 1: The Cognitive Domain, still serves as an important reference for adminstrators and teachers at all levels of education. This volume analyzes the underlying reasons for its lasting importance.

8. Lorin W. Anderson, David R. Krathwohl, Peter W. Airasian, Kathleen A. Cruikshank, Richard E. Mayer, Paul R. Pintrich, James Raths and Merlin C. Wittrock, ↑ A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing - A Revision of Bloom's Taxonomy of Educational Objectives, Addison Wesley Longman, Inc., (ISBN 978-0-8013-1903-7 ).

9. Voir par exemple le référentiel en annexe de l'arrêté du portant définition et fixant les conditions de délivrance du brevet de technicien supérieur conception de produits industriels (NOR : MENS0402775A) : Éducation nationale, ↑ Brevet de technicien supérieur - Conception de produits industriels (lire en ligne), " Annexe I b : Référentiel de certification - 3. Savoirs associés ", p. 23

10. ↑ Ko et Rossen 2010, p. 55.

Bibliographie

(en) Susan Ko et Steve Rossen, Teaching Online, Routledge, (ISBN 978-0-415-99726-3 ), p. 55

Richard Prégent, La Préparation d'un cours, Presse internationale polytechnique, , 276 p. (ISBN 978-2-553-00216-8 , présentation en ligne), " 2 "

(en) Robert J. Marzano, Designing a new taxonomy of educational objectives, Corwin Press, , 149 p. (ISBN 0-8039-6836-1 )

Articles connexes

Liens externes

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Basculer la table des matières Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. La taxonomie de Bloom est un modèle de la pédagogie proposant une classification des niveaux d'acquisition des compétences. Benjamin Bloom, bien qu'il n'en soit pas le seul créateur (34 universitaires américains participent aux conférences de 1949 à 1953), est souvent reconnu comme le " père " de cet outil,.

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Boite a outils des outils digitaux en formation

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Boite a outils des outils digitaux en formation

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Padlet surprise ! plein d'outils

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Powerpoint de la formation

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Quelques indications sur les coûts en e-learning

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Quelques indications sur les coûts en e-learning

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Analyse du projet de formation

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Développement du PF

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Déploiement  du PF

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Clôture du PF

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Protocole d’entretien pour l’élaboration du cahier des charges

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Protocole d’entretien pour l’élaboration du cahier des charges

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mODELE TYPE

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Protocole d’entretien pour l’élaboration du cahier des charges

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Top 100 des outils digitaux

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Here are the Top 100 digital tools and services that individuals use for their own self-improvement, learning and development . The number in brackets is the tool's ranking on the overall Top 200 listing. Underneath the table is an analysis of this list with an infographic.

Analysis

This year's PPL list - together with the comments on to how the tools are used - shows that many individuals are clearly Modern Learners. They learn for many different reasons, not just to develop new knowledge and skills, but to solve problems as well as for inspiration as well as for the joy of learning. They do this in 4 keys, which I call the 4 D's of Learning:

DIDACTICS - When it comes to acquiring a new body of knowledge, individuals will probably prefer being taught and so like to take an online course - hence a wide range appear on the list, the most popular of which is LinkedIn Learning, as this comment explains

"I use LinkedIn Learning to continue to keep my skills up to date and to learn new skills to help me develop in my job. I also use it to recommend courses to others who also have LinkedIn Learning."

DISCOVERY - When it comes to problem-solving or keeping up to date though, modern learners prefer to find things out for themselves using different types of web resources.

This year, podcasts are an extremely popular way of finding out stuff, and Apple Podcasts comes out top tool for its podcasts and its player.

"This is the app I use for finding, subscribing and listening to podcasts, one of the least intrusive ways to learn."

Modern learners also use a number of tools and services to help them curate and be notified of new web resources. Feedly is the top tool for this, as it allows users to subscribe to blogs and be alerted to new posts (as this comment shows).

"Feedly is my key tool for keeping up to date across a range of personal and professional interests."

DISCOURSE - Interacting with others is a key way for modern learners to learn, hence social networks remain high on the list. Although Facebook continues to drop down the list again this year, Twitter is still the No 1 social network for building a professional network (as this comment shows),

"My personal learning network (PLN) on Twitter is vibrant and full of generous, knowledgable people who contribute to my growth daily."

However LinkedIn is close behind since nowadays it provides a more comprehensive networking environment.

"Increasingly better for general work-related interaction and PD. Much less focus on job hunting makes this a better learning platform. Group options now better and hashtags help filter more relevant content."

DOING - Modern learners learn by doing, ie by engaging in activities so many of the tools on the list help them with their daily life and work. They also use a number of tools to make sense of what they do and discover - through reflecting on their experiences, e.g. through mindmapping, but notably through blogging. remains the No 1 tool for reflection as well as sharing (as in this comment)

"Here's where I lay out my ideas. The learning comes from just me thinking through things to keep populating the post, and the exercise of actually putting the thoughts down. And of course from comments, whether here or as often happens, on LinkedIn"

The graphic below plots the PPL100 tools around these 4 key learning areas

Want to find out more, take a look at A Professional's Guide to Modern Learning: 50 Tasks to help you become a modern lifelong learner.

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PPL100: Top 100 Tools for Personal & Professional Learning 2019

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Here are the Top 100 digital tools and services that individuals use for their own self-improvement, learning and development . The number in brackets is the tool's ranking on the overall Top 200 listing. Underneath the table is an analysis of this list with an infographic.

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Évaluation Flash

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Parcours clous

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Parcours de la relation client

Objectif : professionnaliser les conseillers, managers et techniciens en contact avec la clientèle

1. Le diagnostic du besoin de formation a-t-il été bien fait ?

2. Le recueil des besoins a-t-il été fait avec les métiers ?

Quelle est la cible ?

Les managers ont-ils été impliqués ?

3. Comment anticiper l’absentéisme ?

4. Comment identifier les gaps de compétences (avec les managers) des employés ?

5. Quelle image veut véhiculer l’entreprise ?  Quelles sont ses orientations stratégiques ?

6. Comment choisir le formateur idéal  dans la démarche de l’appel d’offre
7. Quels seront les modes de formation ?
8. Comment mesurer l’efficacité de la formation  ?
9. Qui seront les acteurs ?
10. Quelles sont les risques ?
11. Le delai imparti ?

Problématiques :

Absentéisme

Disponibilité des collaborateurs

Disponibilités des formateurs

Systématiser les évaluations

Evaluer le risque

Evaluer l’impact sur la productivité (apport de la formation)

Certification à la clé

Le choix du formateur

Choix des managers opérationnels

Préconisations :

1. Partir des enseignements de la dernière école pour établir le diagnostic.( solliciter un référent groupe OMEA)

2. Profiter de l’expertise du groupe pour dérouler.
Cible: managers, techniciens et les conseillers commerciaux

3. Impliquer à part égale toutes les directions concernées, les managers  et les collaborateurs.
4. Faire une évaluation 360 pour évaluer l’impact ( établir une grille d’évaluation avec les critères phares)

5. Vision du PE 2020 : SO roc 2022.

6. Lancer un appel à candidatures et consultation en externe. Garantir un parcours formateur interne

(Aux ambassadeurs pour dupliquer la formation)

Coaching des référents.

7. Blended ( supports de formation
8. Par la mise en place de KPI, NPS et CES ( kpi métiers)
Kpi RH ( nbre de jours élèves, nbre d’agents formés, etc..)
9. Les managers, les stagiaires, l’ingénieur de formation, le formateur
10. Absentéisme, incompréhension de l’intérêt, accès aux supports de formation, réticence à l’utilisation des outils digitaux, incapacités à l’utilisation des outils digitaux.
Identifier les pré requis
11. 6 mois ( y compris 60 jours de traitement pour le service achat pour le lancement de la consultation)

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La veille Technologique ILDI partage avec vous sa veille active sur les nouvelles technologies digitales appliquées à la formation professionnelle, le Digital Learning et le secteur Edtech.

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Réponse d'un prestataire à un appel d'offre

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Réponse d'un prestataire à un appel d'offre

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Document 2 : Trame d'entretien pour identifier les activités et compétences d'un poste

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Document 2 : Trame d'entretien pour identifier les activités et compétences d'un poste

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(En cas d'absence de référentiels de compétences)

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Document 3 : travailler un référentiel de compétences

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Document 3 : travailler un référentiel de compétences

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Document 4 : Comment identifier des situations de travail formatrices en AFEST

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Document 4 : Comment identifier des situations de travail formatrices en AFEST

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Document 5 : conduire une séquence réflexive

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Document 5 : conduire une séquence réflexive

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Juin 2019

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Webinar : Initier la Formation en Situation de Travail

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Le blog de la formation
Le blog du digital learning
Le blog du chef de projets

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Les ressources cachées !

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Le blog de la Formation professionnelle et continue

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Ressources pour les chefs de projet et les formateurs | Le blog de la Formation professionnelle et continue

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Pour aller plus loin

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La chronobiologie correspond à l'étude des rythmes biologiques dans l'organisme. Ce domaine a connu un boom au cours de ces dix dernières années : les chercheurs ont découvert de nombreux mécanismes de régulation des horloges internes et évaluent de mieux en mieux l'impact majeur de son dérèglement sur la santé. Concrètement, presque toutes les fonctions de l'organisme sont soumises au rythme circadien, c'est-à-dire à un cycle de 24 heures. Ainsi, les troubles de ce rythme peuvent avoir des conséquences aussi bien sur le sommeil que sur le métabolisme, le fonctionnement du système cardiovasculaire, du système immunitaire... Les avancées en chronobiologie ont valu un prix Nobel à trois généticiens américains en 2017.

Dossier réalisé en collaboration avec Claude Gronfier, Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL), équipe Waking, unité Inserm 1028, Université Claude Bernard Lyon I (UCBL) Faculté de médecine Rockefeller

Pour en savoir plus

Comprendre le fonctionnement de notre horloge interne

Des fonctions de l'organisme aussi diverses que le système veille/sommeil, la température corporelle, la pression artérielle, la production d'hormones, la fréquence cardiaque, mais aussi les capacités cognitives, l'humeur ou encore la mémoire sont régulées par le rythme circadien (de circa : " proche de " et diem : " un jour "), un cycle d'une durée de 24 heures.

Plus généralement, les données de la recherche montrent que presque toutes les fonctions biologiques sont soumises à ce rythme. Grâce à l'horloge circadienne, la sécrétion de mélatonine débute en fin de journée, le sommeil est profond durant la nuit, la température corporelle est plus basse le matin très tôt et plus élevée pendant la journée, les contractions intestinales diminuent la nuit, l'éveil est maximal du milieu de matinée jusqu'en fin d'après-midi, la mémoire se consolide pendant le sommeil nocturne...

Ce rythme circadien est endogène, c'est-à-dire qu'il est généré par l'organisme lui-même.

L'horloge interne, métronome de l'organisme

C'est une horloge interne, nichée au cœur du cerveau, qui impose le rythme circadien à l'organisme, tel un chef d'orchestre. Toutes les espèces animales et végétales ont leur propre horloge interne, calée sur leur rythme. Chez l'humain, cette horloge se trouve dans l' hypothalamus. Elle est composée de deux noyaux suprachiasmatiques contenant chacun environ 10 000 neurones qui présentent une activité électrique oscillant sur environ 24 heures. Cette activité électrique est contrôlée par l'expression cyclique d' une quinzaine de gènes " horloge ".

Les noyaux suprachiasmatiques régulent ensuite différentes fonctions de l'organisme grâce à des messages directs ou indirects. Ils innervent directement et indirectement des régions cérébrales spécialisées dans différentes fonctions comme l'appétit, le sommeil ou la température corporelle. Ils entraînent en outre la production cyclique d'hormones agissant à distance, sur d'autres fonctions.

Cette horloge interne possède son propre rythme : des expériences menées avec des personnes plongées dans le noir (ou soumises à très peu de lumière) pendant plusieurs jours, sans repère de temps, ont permis de montrer que le cycle imposé par l'horloge interne dure spontanément entre 23 h 30 et 24 h 30, selon les individus. La moyenne chez le sujet sain est estimée à 24 h 10. Autant dire que si l'horloge interne contrôlait seule le rythme biologique, sans être remise à l'heure, l'humain se décalerait tous les jours. Chacun finirait ainsi par dormir à un horaire différent de la journée ou de la nuit, rendant incompatible une vie en société. L'horloge interne est donc resynchronisée en permanence sur un cycle de 24 heures par des agents extérieurs.

Plusieurs synchroniseurs agissent simultanément. Le plus puissant d'entre eux est la lumière. L'activité physique et la température extérieure jouent aussi un rôle, mais leur effet est bien plus modeste.

La lumière, indispensable à la synchronisation de l'horloge biologique

Transmission de l'information lumineuse vers l'horloge biologique. Coupe de rétine de souris, montrant les cônes de la couche externe, en vert, et une cellule ganglionnaire à mélanopsine de grande taille, en rouge, dans la couche interne. ©Inserm/H. Cooper

La lumière est captée au niveau de la rétine par un groupe de cellules photoréceptrices particulières : les cellules ganglionnaires à mélanopsine, sensibles au bleu. Ces cellules sont reliées aux noyaux suprachiasmatiques par un système nerveux différent de celui impliqué dans la perception visuelle (la voie rétinohypothalamique). Le signal transmis à l'horloge interne provoque la remise à l'heure du cycle pour le synchroniser sur 24h. Ce même signal est aussi transmis à d'autres structures cérébrales dites " non visuelles ", qui sont notamment impliquées dans la régulation de l'humeur, de la mémoire, de la cognition et du sommeil.

Néanmoins, les autres photorécepteurs de la rétine impliqués dans la vision, les cônes et les bâtonnets, semblent également jouer un rôle dans la régulation de l'horloge biologique avec des sensibilités différentes (couleur/spectre) de celles des cellules à mélanopsine. Les mécanismes mis en jeu restent cependant à éclaircir.

C'est donc l'exposition à la lumière pendant la journée et l'obscurité pendant la nuit qui permettent de synchroniser l'horloge biologique à la journée de 24 heures. Et l'effet de la lumière dépend de l'heure : une exposition tardive (entre 17 h et 5 h en moyenne) retarde l'horloge, alors qu'une exposition précoce (entre 5 h et 17 h en moyenne) l'avance. L'effet de la lumière dépend aussi de son intensité. Alors que l'on croyait, il y a une vingtaine d'années, qu'il fallait des niveaux de lumière supérieurs à 1 000 lux pour affecter l'horloge, les études récentes montrent que quelques dizaines de lux suffisent : de simples bougies peuvent bloquer la sécrétion de mélatonine ! L'effet de la lumière sur l'horloge dépend aussi de son spectre (sa couleur) et sera d'autant plus important qu'il sera riche en longueurs d'ondes bleues (~460-500 nm).

Enfin, l'effet de la lumière dépend de la durée de l'exposition lumineuse et du niveau d'exposition dans les heures qui ont précédé (c'est ce qu'on appelle l'historique lumineux). D'après de études récentes, conduites en collaboration avec l'Inserm, des expositions de 10-15 minutes en début de nuit peuvent supprimer la sécrétion de mélatonine et retarder l'horloge. D'autres travaux, y compris des études épidémiologiques, montrent que ces effets de la lumière en fin de journée sont plus faibles si l'exposition a été importante pendant la journée.

Des horloges périphériques optimisent les fonctions locales

L'horloge interne est le chef d'orchestre mais il existe de nombreux musiciens qui adaptent le rythme localement dans l'organisme : ce sont les horloges périphériques. Chaque fonction biologique importante est régie par une horloge à elle, destinée à optimiser l'efficacité de cette structure locale en fonction du contexte environnemental. Ces horloges périphériques sont présentes dans tous les organes et tissus aux fonctions essentielles : cœur, poumon, foie, muscles, reins, rétine, différentes aires du cerveau (cervelet, lobe frontal...). Cela permet d'adapter leur activité au cas par cas, par exemple s'il y a travail de nuit, alimentation très riche ou encore activité physique intense. Une récente étude américaine menée chez le primate, en collaboration avec l'Inserm, indique que dans les 64 organes et tissus analysés deux tiers des gènes codants sont exprimés de façon cyclique au cours des 24 heures, avec de grandes variations d'un tissu à l'autre. Moins de 1% des gènes dont l'expression est rythmique dans un tissu le sont également dans les autres tissus confirmant le rôle majeur des horloges périphériques et leur spécificité.

Ces horloges périphériques sont largement contrôlées par l'horloge centrale : si les noyaux suprachiasmatiques sont lésés, les horloges périphériques se désynchronisent et se mettent à travailler en cacophonie. Ce phénomène de désynchronisation s'observe aussi au cours du vieillissement et dans certaines pathologies. Mais d'autres synchroniseurs agissent sur ces différentes horloges périphériques : l'alimentation, en particulier au niveau du foie, ou encore la température corporelle ou l'exercice physique, notamment pour l'horloge située dans le tissu musculaire. En outre, ces horloges communiquent entre elles par des moyens qui restent à identifier. Ainsi, des signaux extérieurs peuvent perturber la synchronisation de ces horloges périphériques. De récents travaux ont par exemple permis de constater des bouleversements de l'horloge de plusieurs organes en réponse à une alimentation riche en graisse : le métabolisme de différentes molécules se trouve bouleversé au cours de 24 heures, que ce soit dans le sérum, le foie ou le cerveau.

Le fonctionnement des horloges périphériques repose sur des mécanismes moléculaires identiques à ceux de l'horloge centrale, passant par l' expression locale cyclique des gènes " horloges ". Au niveau de la rétine par exemple, ces gènes s'expriment dans des neurones où se situe l'horloge périphérique. Le fait d'altérer localement l'expression de ces gènes perturbe le fonctionnement de la rétine même si les noyaux suprachiasmatiques de l'horloge interne sont totalement fonctionnels.

Le rythme des divisions cellulaires est couplé à celui de l'horloge biologique interne. Pour parvenir à cette démonstration, une équipe niçoise (unité Inserm 1091) a travaillé in vitro sur des fibroblastes " uniques ", c'est-à-dire séparés les uns des autres. Grâce à des molécules fluorescentes, ils y ont suivi l'expression d'un gène de l'horloge biologique et de deux marqueurs de phases du cycle cellulaire. Cette technique leur a permis de visualiser conjointement l'activité oscillante de l'horloge biologique et l'avancée des divisions cellulaires. Photographie issue d'une vidéomicroscopie en fluorescence de fibroblastes de souris en prolifération, transformés avec un système rapporteur d'horloge (en vert) et du cycle cellulaire (en rouge et bleu). © Inserm/iBV/C. Feillet

Comprendre les troubles du rythme circadien

Les troubles circadiens sont souvent décelés par une position du sommeil anormale au cours des 24 heures. Mais ils sont associés à bien d'autres perturbations : métaboliques, cardiovasculaires, immunitaires, cognitives et cellulaires. Il semble de plus en plus évident que pas une seule fonction biologique n'échappe au contrôle circadien.

La classification internationale des troubles du sommeil distingue différents types de troubles des rythmes circadiens du sommeil, dont les plus fréquents sont :

L'avance de phase : les individus s'endorment très tôt, par exemple vers 20 h, et se réveillent très tôt, par exemple vers 4 h du matin. Ce phénomène s'observe davantage chez les personnes âgées, mais il peut aussi s'observer à tous les âges.

Le retard de phase : les individus s'endorment très tard, au milieu de la nuit et s'éveillent spontanément en fin de matinée, s'ils en ont la possibilité. Ce syndrome émerge souvent au cours de la puberté et il est relativement fréquent chez les adolescents et les jeunes adultes.

Le libre court est un phénomène fréquent chez les personnes aveugles, mais mal diagnostiqué et traité. En absence d'un œil fonctionnel, l'horloge centrale n'est pas synchronisée par la lumière, les rythmes biologiques exprimés sont alors ceux de l'horloge interne non synchronisée (entre 23 h 30 et 24 h 30 selon les individus). La personne décale tous les jours son sommeil, par exemple en se couchant une demi-heure plus tard pour un individu ayant une horloge de 24 h 30. Dans ce cas précis, le sommeil n'est nocturne et de bonne qualité que pendant quelques jours tous les 48 jours !

Dans les cas d'avance ou de retard de phase, les personnes sont incapables de s'endormir et de se réveiller aux heures voulues. S'ils s'obligent à respecter des horaires normaux, des troubles quantitatifs et qualitatifs du sommeil, une fatigue chronique, des troubles cardiovasculaires, métaboliques, ou encore des troubles du comportement (irritabilité ou apathie) risquent d'apparaître.

Il est vraisemblable que les troubles circadiens du sommeil ont différentes origines selon les individus. Les avances ou retards de phase ont une base génétique. Il existe en effet des familles dont plusieurs membres présentent l'un de ces syndromes. Les études montrent que des mutations ou des polymorphismes de certains gènes " horloges " peuvent en être responsables.

D'autres facteurs, notamment des maladies (dépression, anxiété, cancer) pourraient également favoriser une désynchronisation de l'horloge interne. Les comportements individuels (mauvaise hygiène de sommeil et de lumière) peuvent aussi être responsables ou accentuer des désynchronisations circadiennes. Enfin, des sensibilités différentes à la lumière ou aux autres synchroniseurs pourraient expliquer ce phénomène.

Le travail de nuit : une plaie pour la santé

L'étude des conséquences des troubles circadiens a principalement été menée chez les travailleurs postés (organisation du travail en rotation en 3 x 8 heures sur 24 heures). Le travail de nuit induit une désynchronisation de l'horloge biologique en raison des changements d'exposition à la lumière et d'une dette de sommeil. De nombreuses études sont parues sur les liens entre ce rythme de travail et les risques pour la santé et notamment la survenue de cancers, à l'image d'une récente étude Inserm basée entre autres sur la cohorte CECILE. Elle montre que les femmes non ménopausées qui travaillent au moins 3 heures entre minuit et 5 h du matin ont un risque de cancer du sein augmenté de 26% et ce risque croît avec la fréquence des nuits travaillées et la durée de l'emploi. Le Centre international de recherche sur le cancer (Circ), sous l'égide de l'OMS, a d'ailleurs inscrit le travail posté à la liste des agents " probablement cancérogènes " en 2007. Une récente expertise collective de l'Anses (2016) confirme l'augmentation du risque du cancer du sein chez les femmes exposées et va plus loin encore en concluant que le travail de nuit est un facteur de risque probable de cancer en général.

L'expertise Anses met en avant de très nombreux autres troubles induits de manière avérée ou probable par le travail de nuit : la somnolence, les troubles du sommeil, une altération des performances cognitives, une augmentation du risque d' obésité, de diabète de type 2, de maladies coronariennes, de dyslipidémies, d' hypertension artérielle et d' accidents vasculaires cérébraux ischémiques.

Pour ces raisons, l'Anses a émis plusieurs recommandations afin de limiter le travail de nuit à des situations nécessitant d'assurer les services d'utilité sociale ou la continuité de l'activité économique (hôpitaux, services d'utilité publique...) et avec une organisation permettant d'en minimiser l'impact pour la santé des salariés. L'expertise a aussi recommandé de mettre en place des protocoles de recherche dans ce domaine, fondamentaux et cliniques, afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les troubles observés. L'objectif est de pouvoir proposer des solutions aux employés, aux employeurs et aux médecins du travail, qui sont souvent démunis dans cette situation. En 2012, 3,5 millions de personnes, soit 15,4% des salariés (21,5% des hommes et 9,3% des femmes salariés), travaillaient régulièrement ou occasionnellement de nuit.

La lumière, bleue en particulier, puissant désynchronisateur

Pour une même intensité lumineuse perçue, la lumière bleue LED active 70 fois plus les récepteurs photosensibles non visuels de la rétine que la lumière blanche d'une lampe fluorescente de même intensité. Elle génère donc le message d'une exposition massive à la lumière, directement transmis aux noyaux suprachiasmatiques.

Cette lumière bleue est émise en particulier par les écrans LED des ordinateurs, des téléviseurs ou encore des téléphones mobiles. S'exposer en excès à ce type d'écran, notamment le soir, provoque une baisse de somnolence, un regain de vigilance et retarde l'endormissement avec une dette de sommeil si l'heure de lever ne peut être retardée.

Des études attestent de l'impact négatif de l'utilisation importante de ces écrans le soir sur le sommeil des enfants et des adolescents : une utilisation intensive est en moyenne associée à une heure trente de sommeil en moins par rapport aux faibles utilisateurs, et avec un risque accru de troubles de l'humeur et d'échec scolaire. Il existe également une augmentation du risque de troubles métaboliques (risque accru de surpoids, d'obésité et de diabète) corrélés avec la durée passée sur les écrans. Ce risque est en effet associé aux perturbations du rythme circadien et non pas uniquement à la sédentarité. Pour le limiter, il faut veiller à réduire la durée d'exposition aux écrans, les sortir de la chambre à coucher et interrompre leur l'utilisation au moins 1 h avant le sommeil. Il est aujourd'hui possible d'acheter des filtres à la lumière bleue ou de télécharger des applications permettant de réduire l'émission de ces lumières à partir des écrans. Mais ces dispositifs n'ont pas été évalués scientifiquement et leur intérêt reste à vérifier.

La lumière bleue est également extrêmement présente en ville, notamment via les éclairages urbains, de plus en plus fréquemment à base de LEDs, allumés en permanence, ou a minima tard dans la nuit. Plusieurs études épidémiologiques montrent une association qui reste à confirmer entre le niveau d'exposition aux éclairages nocturnes et certains troubles dont des troubles du sommeil, des problèmes métaboliques et les cancers, notamment du sein. En outre, de récents travaux en laboratoire montrent qu'une faible intensité de lumière (quelques lux) ou même des durées d'exposition très courtes tels que des flashs lumineux de quelques millisecondes sont suffisants pour affecter l'horloge biologique. Cela interpelle sur l'impact de toutes sortes de pollution lumineuse sur la qualité du sommeil et la santé : utilisation d'écrans pendant la nuit, absence d'obscurité durant le sommeil... même pendant de courtes durées et même à faible intensité. Cela permet aussi d'envisager de belles applications en perspectives (certaines sont en cours d'étude) pour le traitement de certains troubles du sommeil.

Un groupe de travail de l'Anses planche actuellement (2018) sur les effets sanitaires des LEDs, afin d'émettre des recommandations.

Lumière et rythmes - interview - 3 min 51 - vidéo extraite de la série POM Bio à croquer (2013)

L'importance de la régularité et de l'horaire des repas

Le rythme des prises alimentaires a un impact direct sur la santé et peut contribuer à synchroniser les horloges biologiques ou au contraire les perturber. Une alimentation très distribuée sur 24 heures désynchronise par exemple les horloges périphériques permettant de réguler le métabolisme, en particulier au cours de la nuit. Les animaux nourris de cette façon (ad libitum) ont davantage de troubles métaboliques que ceux qui mangent en même quantité mais à l'occasion de repas réguliers ou restreints à une partie de la journée seulement. Chez la souris, imposer cette discipline protège de l'obésité. Chez l'humain, de récents suivis de cohorte ont permis d'établir une association entre l'heure des repas et le risque de cancer du sein ou encore de la prostate. Dans ces études, les individus qui mangent dans l'heure précédent le coucher ont un risque accru de cancer par rapport à ceux dont le dernier repas se termine plusieurs heures avant.

Le thème de la nutrition en chronobiologie est en train d'émerger et consiste à étudier le rythme optimal des prises alimentaires pour la santé. De nombreux régimes dits chronorégimes ou reposant sur la chrononutrition sont déjà proposés dans le commerce et dans des ouvrages, mais leur efficacité et leur supériorité par rapport à d'autres approches n'ont pas été démontrées par des études scientifiques.

Troubles du rythme et affections psychiatriques et neurologiques

Les troubles du rythme circadien pourraient également favoriser le déclin cognitif et les troubles associés comme la dépression, l'anxiété et les troubles de l'humeur. Un travail a montré que le fait d'augmenter l'exposition à la lumière de personnes âgées institutionnalisées au cours de la journée améliorait le sommeil nocturne, la vigilance diurne, et ralentissait le déclin cognitif et réduisait les symptômes dépressifs. Traiter leurs troubles du rythme par photothérapie est une piste de recherche actuelle intéressante, qui doit se développer.

Les personnes atteintes de la maladie de Parkinson présentent également des troubles du sommeil et de l'humeur. Un protocole de photothérapie réduit ces troubles mais aussi, contre toute attente, les tremblements et troubles moteurs typiques de la maladie. Cette nouvelle piste doit également être davantage explorée.

La photothérapie, traitement de référence

De plus en plus de troubles sont désormais liés à des perturbations de l'horloge biologique, suggérant le potentiel important des traitements par des approches chronobiologiques. La photothérapie (anciennement appelée luminothérapie) est actuellement le traitement de référence de certaines pathologies.

Des protocoles cliniques existent pour traiter les troubles des rythmes circadiens du sommeil mais aussi des troubles de l'humeur (y compris chez le malade parkinsonien et chez le sujet âgé) ainsi que des dépressions saisonnières et non saisonnières. Il ne fait pas de doute que la liste des indications s'allongera dans les années à venir, tant l'horloge biologique est au cœur du fonctionnement optimal de l'organisme. Ces traitements doivent être prescrits par des spécialistes du sommeil ou des médecins formés à la chronobiologie, après évaluation des potentielles contre-indications, car un diagnostic précis doit être posé, et un traitement adapté à chaque individu doit être prescrit.

Cette thérapie repose sur une exposition à une lumière de forte intensité et de durée précise (entre 30 minutes à 1 heure en général), à un horaire particulier qui dépend des individus et du trouble. Par exemple, un adolescent ou un adulte en retard de phase devra s'exposer pendant 30 à 60 min à une lumière blanche de 5 000-10 000 lux à l'heure de réveil souhaitée, quotidiennement. Il devra aussi diminuer son exposition à la lumière le soir, et supprimer tout appareil électronique avec écran de sa chambre à coucher au moins une heure avant l'heure de coucher souhaitée. Dans certains cas, un comprimé de mélatonine à prendre le soir peut être additionnellement prescrit.

Une hygiène de lumière particulière, avec des horaires précis d'exposition, est également conseillée aux travailleurs postés. Les études montrent que le fait d'augmenter l'intensité lumineuse pendant le travail de nuit, puis de diminuer l'exposition un peu avant le coucher à domicile et de dormir dans des conditions d'obscurité totale sont favorables à la synchronisation de l'horloge biologique. Cela permet une meilleure vigilance pendant les heures de travail puis un sommeil de meilleure qualité.

Des règles élémentaires d' hygiène de sommeil sont également nécessaires pour favoriser la resynchronisation : éviter le sport et les écrans avant de dormir, se coucher à une heure raisonnable (correspondant aux besoins de sommeil), dans le noir et au calme, ou encore se relever en cas d'impossibilité de s'endormir, sans s'exposer à des lumières riches en bleu (LEDs, ampoules fluorescentes froides) ou de forte intensité. Pour en savoir plus, consulter notre dossier Sommeil

L'utilisation de la mélatonine pourrait également se développer. Elle est actuellement recommandée dans le traitement du retard de phase, le libre-cours de l'aveugle, le décalage horaire, et dans certaines situations de travail de nuit. Elle est aussi recommandée dans les troubles du spectre autistique et dans le trouble du déficit de l'attention. Là encore, ce traitement doit être prescrit par des médecins formés à la chronobiologie. La bonne efficacité de la mélatonine est reconnue, mais des études sont encore nécessaires pour optimiser la dose et l'horaire de traitements qui peut dépendre du patient (selon son chronotype).

Enfin, des médicaments qui agissent sur l'horloge biologique pourraient voir le jour dans le futur, afin de la retarder ou de l'avancer. Des travaux sont actuellement conduits dans ce sens, avec par exemple des molécules destinées à bloquer le signal des cellules ganglionnaires à mélanopsine. Les patients pourraient toujours voir (grâce à leurs cônes et leurs bâtonnets), mais l'horloge centrale ne percevrait pas ou peu la lumière externe. Reste à savoir si ces molécules présenteront un avantage par rapport à des lunettes de soleil, faciles d'utilisation. D'autres molécules en cours de développement ciblent directement la mécanique de l'horloge biologique. Elles pourraient avoir un intérêt dans les troubles circadiens décrits plus haut.

Pour aller plus loin

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Chronobiologie · Inserm, La science pour la santé

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La chronobiologie correspond à l'étude des rythmes biologiques dans l'organisme. Ce domaine a connu un boom au cours de ces dix dernières années : les chercheurs ont découvert de nombreux mécanismes de régulation des horloges internes et évaluent de mieux en mieux l'impact majeur de son dérèglement sur la santé.

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