Une nouvelle année commence, et vous avez décidé d'être en bonne santé. Vous vous êtes convaincu que ce serait l'année où vous allez définir un programme d’entraînement sportif et vous y tenir : vous atteindrez vos objectifs avant le début de l'été ! L'été vient de commencer et si vous êtes comme la majorité d’entre nous, vous avez déjà abandonné votre plan ambitieux depuis un moment. Serait-il plus facile pour vous de continuer si vous saviez tous les bienfaits que votre cerveau tire de l’activité physique?
Intégrer une activité physique dans son quotidien et avoir un mode de vie plus actif figurent en tête des listes de résolutions du nouvel an depuis quelques années. En France, par exemple, cet objectif passe avant les régimes et les voyages (1). Si beaucoup commencent sur les chapeaux de roues et que quelques-uns parviennent à continuer sur cette lancée, la plupart des gens abandonnent leurs objectifs de remise en forme physique au cours du premier semestre de l'année. Les avantages frappants que le sport peut avoir sur votre corps sont bien connus, mais qu'en est-il du cerveau ? Savez-vous que le sport peut aussi avoir un impact positif sur votre cerveau ?
D'aussi loin que je me souvienne, le sport a toujours occupé une place importante dans ma vie, mais en me concentrant davantage sur ma carrière, j'ai commencé à négliger l'activité physique. Cependant, lors du confinement due au COVID-19, quelque chose m'a frappé et j'ai ressenti un besoin soudain de recommencer à faire de l'exercice pour réduire mon stress et mieux faire face aux défis dans mon travail au quotidien. J'ai commencé à courir et j'ai rapidement observé l’effet remarquable de cet exercice sur ma santé mentale et physique.
L’impact de l’exercice physique sur la physiologie
La marche, la course et d'autres activités d'endurance sont connues pour induire une série d'effets positifs sur notre corps. Même si la perte de poids et le développement musculaire sont les motivations les plus courantes de ceux qui s'aventurent dans une routine sportive, il y a d'autres avantages à garder à l'esprit. L'un des résultats physiologiques les plus connus de l'exercice est l'amélioration des fonctions respiratoires et cardiovasculaires. La pratique régulière d'un sport peut contribuer à maintenir un cœur sain, à réduire la glycémie et à réguler les déséquilibres métaboliques. Enfin, l'activité physique peut atténuer l'inflammation, renforcer la réponse immunitaire et stimuler la production et la libération de facteurs de croissance et de molécules de signalisation, ce qui a un impact direct sur notre sommeil, notre appétit, notre cognition, notre réponse au stress et notre humeur (2).
Le coup de chapeau : l'effet de l'exercice sur la cognition, la réponse au stress et l'humeur
L'exercice est associé à une augmentation de la synthèse et de la libération d'hormones, de neurotransmetteurs et de facteurs de croissance neuronale, des molécules essentielles au bon fonctionnement du cerveau. Il a été démontré que plus particulièrement l'exercice d’aérobie, comme la course, la natation ou le cyclisme, augmente le taux de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), un acteur crucial dans de nombreuses voies cellulaires, qui contribue à la croissance, à la différenciation et au bon fonctionnement des cellules nerveuses (3,4,5).
Au niveau cognitif, il a été montré que l'activité physique améliore les performances de la mémoire, la motricité, l'attention et le traitement de l'information. Une étude réalisée sur des adultes âgés a démontré qu'une année de marche régulière stimule l'activation de l'hippocampe, la principale région du cerveau associée à la formation et au rappel de la mémoire, et renforce sa connexion avec d'autres zones du cerveau (4). En plus de l'amélioration de la mémoire à long terme, la pratique d'une activité physique - même si elle est de courte durée - a un impact positif sur la région du cerveau contrôlant et facilitant l’acquisition des fonctions motrices (5).
Un impact positif sur l’humeur, la réponse affective et le niveau de stress a également été associé à des exercices de différentes intensités et durées. Des études comportementales et fonctionnelles ont révélé que, en réponse à un facteur de stress, les personnes ayant suivi un entraînement physique se sentent mieux et sont plus performantes, et que leur tension artérielle n'augmente pas autant que dans le groupe sédentaire (6). De plus, leur taux de cortisol, l'hormone du stress, reste plus faible et la libération d'endorphines, anti-douleurs naturels et hormones du bonheur, est stimulée (5).
L'implication du sport dans la neuroplasticité, la neurogenèse et l'inflammation
Des études fonctionnelles ont également établi un lien entre l'exercice physique et une plus grande plasticité dans la région externe du cerveau, le cortex, qui est responsable des tâches cognitives telles que le traitement des stimuli sensoriels, l'apprentissage et la flexibilité comportementale. La neuroplasticité implique que le cerveau modifie sa structure et sa fonction par la création et le renforcement des synapses, les points de communication entre les cellules du cerveau. Cela se traduit par des circuits cérébraux plus dynamiques et plus flexibles qui, par exemple, nous permettent d'identifier une nouvelle langue lorsque nous l'entendons pour la première fois, nous permettent de commencer à l'apprendre, pour finalement abandonner parce que ça nous semble trop compliqué et trop long (4).
Un autre effet frappant de l'exercice physique concerne la neurogenèse, c'est-à-dire la génération de nouveaux neurones. Au cours de la dernière décennie, des preuves solides ont montré que l'activité physique stimule la production de nouvelles cellules dans l'hippocampe, ce qui corrèle avec de meilleures performances cognitives. Par ailleurs, l'exercice physique peut réduire la neuro-inflammation. De nombreuses études ont signalé une amélioration de l'état inflammatoire dans différents modèles de vieillissement et de maladies neuro-dégénératives, dans lesquels la neuro-inflammation est aggravée. Ensemble, ces propriétés pro-neurogéniques et anti-inflammatoires de la pratique sportive exercent des effets neuro-protecteurs sur le cerveau (7).
En raison de ces propriétés bénéfiques de l'exercice, il n'est donc pas surprenant que différents programmes d’entrainement sportifs soient explorés en tant que traitements potentiels dans le cas de certaines maladies neurologiques (5,6).
Médecine alternative : l'exercice peut-il être utilisé comme traitement ?
De fait, il a été démontré que l'exercice physique a un effet bénéfique sur les personnes souffrant de différents troubles neurologiques et psychiatriques, notamment le trouble dépressif majeur, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, la sclérose en plaques et la schizophrénie (8).
De nombreuses études mettent en évidence une corrélation positive entre l'exercice physique régulier et l'atténuation des symptômes dépressifs. Cette observation est particulièrement marquée chez les personnes âgées et dans les cas de troubles dépressifs majeurs (8). Selon un groupe de chercheurs brésiliens, la pratique d'exercices d’aérobie d'intensité modérée et d'exercices de renforcement musculaire de haute intensité semble être le plan d'entraînement le plus prometteur pour atténuer le poids de cette maladie (6).
Des études réalisées sur des modèles animaux de la maladie d'Alzheimer ont révélé que l'activité physique peut prévenir l'accumulation de dépôts de bêta-amyloïde et de protéine Tau phosphorylée, deux marqueurs caractéristiques de cette maladie (6). L'exercice semble également faciliter l'élimination de ces dépôts pathologiques, la production de facteurs de croissance et la neurogenèse. Enfin, il renforce les fonctions de la mémoire et exerce une action anti-inflammatoire dans le cerveau, ce qui pourrait par conséquent favoriser la résilience neuronale (3,9).
Dans le cas de la maladie de Parkinson, des études sur des modèles animaux suggèrent que l'activité physique réduit certains des déficits neuropathologiques, comportementaux et moléculaires. Des recherches cliniques confirment ces résultats et ont fait part d’une amélioration de la neuroplasticité, de la fonction motrice et des performances cognitives chez les patients atteints de la MP et qui font de l'exercice (3,6).
En cas de diagnostic de démence et d'autres troubles neurodégénératifs, l'amélioration de la souplesse, de la force et de l'équilibre réduit le risque de chute et améliore la mobilité, ce qui a un impact positif sur la qualité de vie du patient. En plus des conséquences positives directes de l'activité physique sur le système nerveux, l'exercice peut également avoir des effets protecteurs par le biais de cette voie « indirecte », une contribution qui n’est pas à négliger (6).
La pharmacologie est le traitement standard des maladies neurologiques. Cependant, ces traitements peuvent présenter des inconvénients, tels que des effets secondaires, un coût élevé, une mauvaise prise du traitement par le patient et éventuellement une dépendance (8). La thérapie médicamenteuse seule n'est donc pas idéale ; c'est pourquoi des programmes d'exercices soigneusement adaptés sont maintenant proposés comme traitements alternatifs (ou additionnel) non invasifs. Ils pourraient agir au niveau de la prévention ou soulagement des symptômes, ou en tant que thérapie co-adjuvante, notamment dans les maladies cérébrales associées à l'âge.
Conclusion
Certaines personnes commencent à faire de l'exercice parce qu'elles cherchent à changer quelque chose à leur apparence, à améliorer leur santé physique de manière générale, ou simplement pour devenir plus actives. Mais les effets que l'activité physique peut avoir sur notre cerveau, en plus des avantages déjà bien connus pour la santé, sont tout aussi attrayants et, personnellement, bien plus intéressants.
La bonne nouvelle, c'est que vous n'avez pas besoin d'attendre la nouvelle année pour prendre un nouveau départ !
Bien que l'exercice physique ne convienne pas à tout le monde et que le niveau d'intensité doive être adapté aux capacités de chacun, je pense qu'il n'y a rien de mal à commencer petit à petit et à évoluer en douceur. La littérature scientifique faisant référence aux inconvénients du sport concerne principalement les athlètes professionnels et les éventuels troubles psychologiques résultant d'une pression extrême, d'une récupération limitée après un entraînement intense et de commotions cérébrales non traitées.
Pour les hommes et femmes n’exerçant pas une activité physique au niveau professionnel, l’essentiel est de prendre soin de son corps et de son esprit, et de ne pas dériver vers le sur-entraînement. Que vous décidiez de sortir vous promener par beau temps, de plonger dans la piscine de votre quartier pour vous rafraîchir les idées, ou d'enfiler votre tenue de sport pour suivre une vidéo de fitness à la maison, il existe de nombreuses options pour tous les goûts et tous les niveaux.
Alors, étirez votre corps, réchauffez vos muscles et laissez votre corps produire naturellement ses molécules stimulants votre mémoire, ses antidépresseurs et anti-stress pour donner un coup de pouce supplémentaire à votre cerveau !
Références
1. Gabriel, J. (2021, January 5). En 2021, le sport reste la bonne résolution n°1. Doctissimo. https://www.doctissimo.fr/forme/news/sport-bonne-resolution-numero-un
2. Malm, C., et al. (2019). Physical Activity and Sports—Real Health Benefits: A Review with Insight into the Public Health of Sweden. Sports, 7(5), 127. https://doi.org/10.3390/sports7050127
3. Baek, S. S. (2016). Role of exercise on the brain. Journal of Exercise Rehabilitation, 12(5), 380–385. https://doi.org/10.12965/jer.1632808.404
4. Voss, M. W., et al. (2013). Neurobiological markers of exercise-related brain plasticity in older adults. Brain, Behavior, and Immunity, 28, 90–99. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2012.10.021
5. Basso, J. C., & Suzuki, W. A. (2017). The Effects of Acute Exercise on Mood, Cognition, Neurophysiology, and Neurochemical Pathways: A Review. Brain Plasticity, 2(2), 127–152. https://doi.org/10.3233/bpl-160040
6. Matta Mello Portugal, E., et al. (2013). Neuroscience of Exercise: From Neurobiology Mechanisms to Mental Health. Neuropsychobiology, 68(1), 1–14. https://doi.org/10.1159/000350946
7. Ryan, S. M., & Nolan, Y. M. (2016). Neuroinflammation negatively affects adult hippocampal neurogenesis and cognition: can exercise compensate? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 61, 121–131. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2015.12.004
8. Zhao, J., et al. (2020). Exercise, brain plasticity, and depression. CNS Neuroscience & Therapeutics, 26(9), 885–895. https://doi.org/10.1111/cns.13385
9. Valenzuela, P. L., et al. (2020). Exercise benefits on Alzheimer’s disease: State-of-the-science. Ageing Research Reviews, 62, 101108. https://doi.org/10.1016/j.arr.2020.101108
Cet article a été révisé par Dr. Gabriela Ferreira de Medeiros et édité par Maureen Wentling. Traduit de l'anglais par Amandine Maire.