Pulsation pour un cerveau

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Une petite majorité de Français pratique une activité physique au moins une fois par semaine. Ce qui les motive ? Rester en forme, perdre du poids, se muscler, évacuer le stress.

Aujourd’hui, une motivation s’ajoute à la liste : l’activité physique transforme le cerveau.

En mars 2015, l’Université de Jyväskylä (Finlande) publie une étude sur dix paires de jumeaux adultes âgés de 32 à 36 ans.

Dans chaque paire, celui qui a pratiqué le plus d’activité physique en trois années possède un plus large volume de matière grise (corps cellulaires et synapses) dans deux structures du cerveau : le striatum, impliqué dans les mouvements volontaires et la gestion de la douleur, et le cortex préfrontal, chef d’orchestre du cerveau.

Avant cette découverte, nous savions déjà que le sport a un impact sur notre cerveau. Ceux qui font de l’exercice le ressentent. Après un entraînement, bien que fatiguée, une personne se sent détendue et de bonne humeur.

« L’action bénéfique est immédiate », note Charles-Yannick Guezennec, médecin du sport à l'hôpital de Perpignan. Ses recherches portent sur la fatigue chez les sportifs de haut niveau.

Mieux : « Lorsque l’entraînement est régulier, un autre effet s’installe, qui mène à une amélioration générale et durable de notre mental. »

Dès 2006, une étude de l’Université libre d’Amsterdam (Pays-Bas) pointait l’effet d’une activité physique sur le cerveau.

19 000 sujets de l’adolescence à l’âge adulte ont été suivis pendant onze ans. Résultat : ceux qui pratiquent au moins 60 minutes d’exercice par semaine sont moins anxieux, moins déprimés, plus extravertis, et recherchent des sensations plus intenses que les non-pratiquants.

« C’est un fait avéré : l’activité physique musculaire influe sur la neurochimie cérébrale, et sans doute sur le comportement », poursuit le professeur Charles-Yannick Guezennec.

La tête et les jambes sont liées par un mécanisme secret. Oui mais lequel ?

La première hypothèse date des années 1980, après l’observation de l’effet antidépresseur de la course à pied. On attribue alors le phénomène à une augmentation du taux d’endorphines dans le sang. Les endorphines ont des effets analgésiques et euphorisants. On se demande même si certains sportifs ne deviendraient pas dépendants à cette morphine naturelle !

Mais à partir des années 2000, les chercheurs repèrent d’autres processus en jeu. Ils identifient que le corps humain secrète, lors d’une activité physique, des monoamines - adrénaline, noradrénaline, dopamine - et du cortisol - hormone du stress - qui engendrent une stimulation générale et une sensation d’euphorie.

Aujourd’hui émerge une autre hypothèse : « La contraction musculaire engendrerait, au bout d’un certain temps, un afflux d’acides aminés, appelés tryptophanes, détaille le professeur Charles-Yannick Guezennec.

« Ils traversent la barrière hémato-encéphalique qui protège le cerveau, puis favorisent la synthèse de sérotonine, essentielle dans la régulation de l'humeur, de l'anxiété, de l’appétit et du sommeil ».

Grâce à la conjugaison de ces mécanismes, l’activité physique exerce un rôle stimulant, antidépresseur et antidouleur. Mais pas seulement.

Des études montrent qu’elle améliore également la mémoire. En 2003, l’équipe de Marcus Richards, de l’University College de Londres, vérifie s'il existe un lien entre une activité physique régulière et la mémoire chez 1 900 adultes. Leur niveau d’activité physique est évalué à l’âge de 36 ans, puis leur mémoire verbale à 43 et 53 ans. Bilan : plus les sujets ont fait de l’exercice à 36 ans, meilleure est leur mémoire au milieu de la vie !

L’effet peut être encore plus rapide.

En 2014, l’équipe de Lisa Weinberg du Georgia Institute of Technology (Etats-Unis) demande à des étudiants de mémoriser 90 photos, puis de pratiquer un exercice de musculation des jambes. Un autre groupe témoin reste assis. Deux jours plus tard, les étudiants devaient reconnaître le plus d’images possible sur un lot de 180. Surprise : le groupe entraîné a su en reconnaître 60 %, 10 % de plus que les témoins restés assis.

Le sport a-t-il un impact sur les performances scolaires ? « Oui ! », répond Martine Duclos, médecin du sport au CHU de Clermont-Ferrand.

La chercheuse, qui analyse l’évolution de 13 000 adolescents français âgés de 15 à 19 ans, constate « une corrélation positive entre leur condition physique et leur résultats scolaires, que ce soit en lycée d’enseignement général, professionnel ou agricole. »

En 2013, une étude de l’université de Dundee (Écosse) avec 4 750 adolescents âgés de 11, 13 et 16 ans, montrait déjà qu’un niveau d’activité physique modéré a un impact positif sur les performances en anglais, mathématiques et sciences.

L’effet bénéfique de l’exercice physique se mesure enfin sur les fonctions cognitives des seniors.

Le Centre de recherches sur la cognition et l’apprentissage de l’université de Poitiers a fait la synthèse de 50 études sur le sujet entre 2003 et 2011.

Bilan : un programme de six mois qui combine 45 minutes d’exercices physiques d’intensité modérée à élevée (jogging, marche soutenue) et d’exercices de musculation, trois fois par semaine, améliore les performances cognitives des seniors.

L’augmentation du débit sanguin, de la plasticité synaptique, de la neurogenèse, du taux de catécholamines - adrénaline, noradrénaline, dopamine - serait à l’origine de ces bienfaits.

L’effet le plus important se situe chez les séniors de 66 à 70 ans, mais se prolonge jusqu’à un âge avancé.

Les spécialistes recommandent pour la santé :
• 1 heure par jour d’activité modérée à intense pour les enfants,
• 30 minutes d’activité modérée, 5 fois par semaine, pour un adulte ou un adolescent.

• Les informations figurant sur cette page ont pour supports documentaires Sciences et Avenir et Universcience.

Boris Cyrulnik, neuropsychiatre et éthologue, explique le rôle du sport chez l'homme, mais aussi chez les animaux dont il compare les comportements.

Lors d'un entretien, il dit « aimer le sport de petit niveau parce qu’il socialise, il moralise, il produit une relation humaine », même si au concept de morale sportive, il préfère celui d’empathie dans lequel il se représente le monde de l’autre.

• Dernier ouvrage paru : Ivres paradis, bonheurs héroïques (Odile Jacob)