L’autorégulation est le nom donné à la régulation d'un système par lui-même. C'est le cœur de ce qui constitue l’autonomie du système : ce qui fait qu'il se maintient une forme donnée selon des règles de fonctionnement interne. L’autorégulation est parfois liée à la complexité : les systèmes dont l'autorégulation est la plus inattendue sont les complexes. On l'étudie également dans les questions d'auto-organisation et d’émergence, qui désignent la façon dont un système construit de lui-même des caractéristiques que ne laissaient pas nécessairement prévoir ses composants ni leurs interactions, en général simples.
L’autorégulation se fonde sur une ou plusieurs boucles de rétroaction (feedback), action d'un facteur sur lui-même par le biais d'un ou plusieurs autres facteurs.
Trois exemples typiques Neige L’exemple le plus simple est celui de la neige : il est commun d’en observer parce qu’elle se trouve être blanche, c’est-à-dire réfléchit la plupart des longueurs d’onde qui l’atteignent, et fond donc d’autant moins vite. Si la neige se trouvait être noire, elle n’en existerait pas moins, mais nous aurions moins le temps de l’observer. Cet exemple a le mérite d'illustrer que l’autorégulation : ne nécessite pas la vie ; ne nécessite pas de processus intentionnel pour se mettre en place.
Cette considération simple marque la frontière entre l’hypothèse Gaïa de James Lovelock, hypothèse scientifique comme une autre, et la Théorie Gaïa d’aspect plus mystique qui en a été déduite par quelques-uns de ses lecteurs, et qui est plus contestée - y compris par Lovelock lui-même.
Solutions tamponnées en chimie Les réactions chimiques répondent à une loi d’équilibre nommée loi d'action de masse qui peut être utilisée pour réaliser des solutions-tampon : de telles solutions montrent un pH beaucoup plus stable en présence d’un acide ou d’une base que ne le ferait de l’eau pure : une autorégulation se produit donc.
De tels effets tampon s’observent en biologie, et fournissent une stabilité propice au bon déroulement des processus vitaux.
Autorégulation dans le monde vivant Dans le cas des êtres vivants, le processus darwinien de sélection naturelle constitue une forme complexe d’autorégulation : en effet, une espèce elle-même ne s’autorégule pas (excepté par l’épuisement de ses ressources), mais un système composé par des proies et des prédateurs s’autorégule selon un mécanisme décrit par l’équation de BernoulliCelle-ci décrit un modèle extrêmement simplifié - un type seulement de proies et un seul de prédateur - est d'un intérêt davantage pédagogique que pratique. Néanmoins il procède d'une approche similaire à l'ouvrage Industrial Dynamics de Jay Forrester - faute de quoi proies comme prédateurs disparaissent. Voir Théorie de la reine rouge.
Les autorégulations de la cellule sont étudiées sous le nom d’homéostasie.
Pour la petite histoire, les animaux à sang chaud ont une température autorégulée, ce qui rend bien plus simple le développement de l'embryon. Richard Dawkins signale que le code génétique des batraciens est plus complexe que celui de l'homme, et attribue la différence à la complexité accrue de développement des embryons à température incontrôlée (pour information, la vitesse d'une réaction chimique, y compris biochimique, double à peu près quand la température augmente de ).
Autorégulation physique Thermostat
Régulateur à boules de James Watt Le problème de faire conserver à une machine à vapeur une vitesse constante sous la charge sans agir constamment sur ses manettes a été posé et résolu par James Watt.
Autorégulation du Soleil Le fonctionnement du Soleil est à la base une transformation continue d'hydrogène en hélium par fusion, avec perte continue de masse (4×10 tonnes par seconde). Si pour des raisons d'agitation thermique (chaleur de la réaction thermonucléaire) le Soleil augmente de taille, le résultat est un plus grand écartement moyen des atomes d'hydrogène, donc un ralentissement de la réaction. Réciproquement, une diminution de taille se traduit par une plus grande densité de l'hydrogène et une plus grande fréquence des réactions de fusion.
Autorégulation en chimie Principe de Le Chatelier Le chimiste Henry Le Chatelier remarqua plusieurs phénomènes de stabilité dans le monde chimique : une réaction favorisée par la chaleur, par exemple, en absorbait. Une réaction favorisée par la pression se traduisait par une plus grande absorption de gaz, etc. De façon plus générale :
« Toute action suscitait une réaction qui aurait eu l’effet inverse si elle s’était produite seule. »
Il en tira la loi de stabilité de l’équilibre chimique qui porte aujourd’hui son nomHenry Louis Le Chatelier. .
Loi d’action de masse et effet tampon La loi de Le Chatelier, qui n’était que qualitative, avait donné naissance à d’autres lois du même ordre comme celle de Van’t Hoff. Les travaux de Guldberg et Waage donnèrent naissance en 1864 à la loi d'action de masse, quantitative, qui fut très étudiée par Marcellin Berthelot et Svante Arrhenius (Berthelot était si admiratif de cette loi qu’il en vint à supposer que la chimie serait bientôt une science achevée). Le comportement bizarre de ces solutions chimiques qui semblaient s’adapter comme rentrent les cornes comme un escargot quand elles touchent un obstacle se révélait n’être en fin de compte qu’une affaire de concentration d’ions conduite spontanément à minimiser un potentiel chimique.
Autorégulation en biologie (cas d’un seul organisme, par opposition aux populations) Glycémie
Système hormonal Les hormones jouent un rôle de régulation dans l’organisme, traité dans les articles hormone et homéostasie.
Neurotransmetteurs
Système immunitaire
Expression / promotion / inhibition et autres régulations des gènes
La pression exercée par le contact des cellules d'un organe en constitution avec celles d'un autre semble jouer un rôle dans la morphogenèseCroissance cellulaire et régulation de la morphogenèse.
Autorégulation en ergothérapie Le terme autorégulation est utilisé en ergothérapie selon une perspective neurologique. Il se définit comme la capacité à prendre conscience de son propre niveau d’éveil et des exigences d’une situation ou d’une tâche afin de déployer des moyens permettant d’atteindre, de maintenir ou de modifier son niveau d’éveil pour répondre adéquatement aux exigences.
L’autorégulation est une capacité fondamentale chez tous les êtres vivants considérant que le niveau d’éveil, soit le niveau d’alerte du système nerveux, fluctue au cours d’une journée et que chaque situation compose des demandes différentes. Ainsi, chaque individu développe des techniques conscientes ou inconscientes visant à s’adapter aux demandes des situations changeantes auxquelles il fait face en gérant son niveau d’éveil afin qu’il soit fonctionnel et optimal.
Ces moyens se développent et se catégorisent en trois niveaux, soit le premier ordre incluant des moyens inconscients, correspondant aux fonctions automatiques du corps tel que la respiration.
Puis, le second ordre, comportant aussi des moyens inconsciemment, mais correspondant plutôt à des stratégies sensori-motrices tel que les vocalises et les mouvements du corps.
Puis enfin, le troisième ordre consistant en l’utilisation d’habiletés cognitives de haut niveau telles que la résolution de problème. L’autorégulation représente donc un processus complexe prenant racine dans de nombreuses connexions nerveuses au sein de multiples structures dans le cerveau (tronc cérébral, formation réticulée, hypothalamus, thalamus, système nerveux autonome, cervelet, système limbique et systèmes sensoriels). Tout d’abord, l’autorégulation se base sur la réception, l’intégration et le traitement de l’information sensorielle. En effet, le corps saisit, par le biais des récepteurs sensoriels, des informations provenant des sens. Ceux-ci sont ensuite acheminés au cerveau, puis filtrés. Ils détermineront le niveau d’éveil de la personne en plus de lui permettre de saisir les exigences de la tâche à réaliser. Le cerveau sélectionnera ensuite les moyens nécessaires pour maintenir ou modifier son niveau d’éveil afin de produire subséquemment des comportements adaptés à la situation présentée.
Bien que cette capacité soit partagée par tous, certaines personnes présentent des déficits sur le plan de l’autorégulation, par exemple les enfants à troubles d’apprentissage, faisant en sorte qu’ils utilisent des moyens inadéquats, insuffisants ou socialement inadaptés, générant ainsi une difficulté à se concentrer et à être performant dans une tâche vu leur incapacité à atteindre un niveau d’éveil optimal et approprié. Ces difficultés expliquent souvent des comportements incompris qui sont faussement attribués à des troubles de comportements. C’est alors qu’une prise en charge en ergothérapie voit sa pertinence, entre autres, afin d’aider l’enfant à utiliser des moyens visant à moduler son niveau d’éveil. Selon les capacités de l’enfant, l’ergothérapeute pourra aussi cibler la capacité à prendre conscience de son propre niveau d’éveil et des exigences d’une situation ou tâche dans son plan d’intervention.
Autorégulation en économie Il existe au sein d’une société ou d’un groupe d’agents économiques des phénomènes économiques d’autorégulation. Pour l'école néoclassique, ils découlent des comportements de rationalité de chaque agent économique et de la flexibilité des prix, l'équilibre trouvée est ex ante, antérieure aux échanges sur le marché car les individus ont prévu à l'avance les prix et les actions qui se dérouleront.
A l'inverse, les penseurs de l'équilibre ex post estiment que l'autorégulation est complétée à court ou long terme par réaction mais non par action ou par anticipation (théorie notamment défendue par Keynes et Adam Smith).
Ces mécanismes se sont en général mis en place à l’insu des hommes eux-mêmes (du moins en tant que mécanisme de régulation); la science économique - qui n’a commencé à vraiment émerger que vers les - ne les étudiant que rétrospectivement.
Parmi les écoles hétérodoxes, l'école marxiste et les régulationnistes y voient au contraire le jeu social des forces productives et des rapports de production.
Monnaie
La monnaie constitue un outil de régulation efficace des biens matériels dans une société artisanale, rurale ou nomade, et cela pour une raison structurelle : les conditions de production les plus favorables (bonne forme physique en début de journée, meilleure terre, meilleures bêtes) étant exploitées en premier (voir : loi des rendements décroissants), le coût de production unitaire augmente dans un tel type de société avec les quantités produites ; en revanche, ces productions ont elles-mêmes, en raison de la même loi des rendements décroissants appliquée par le consommateur, une utilité de plus en plus faible. L’économiste Charles Gide donne comme exempleCharles Gide, Traité d'économie politique, 1895 le seau d’eau que l’on extrait du puits : le premier sert par priorité à assurer la ration d’eau de la famille, le second à donner à boire au bétail, le troisième à arroser le potager, le quatrième à faire un brin de toilette, le cinquième à laver le sol, le sixième peut-être à arroser quelques fleurs d’agrément.
La conjonction des coûts unitaires croissants et de la valeur unitaire décroissante garantit que l’on arrivera à un équilibre. Il existera un moment où on ne jugera plus intéressant de tirer du puits, pour ce jour-là, un seul seau d’eau de plus. Le point d’équilibre s’atteint structurellement, et obligatoirement, dans ce cas précis. L’existence de cet équilibre et les forces de retour vers cet équilibre constituent un mécanisme d'autorégulation
Dans le monde réel, toutefois :