« 10 000 pas et plus ». Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont montré que la pratique du sport agit sur la croissance des neurones, leur maturation et leur bon fonctionnement, notamment grâce à la production de myokines, des substances biochimiques.
On le sait, l’activité physique est bénéfique pour le cœur et la respiration. Mais elle l’est tout autant pour le cerveau. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert que l’exercice peut avoir des bienfaits sur les neurones. Lors de la contraction musculaire, se libèrent des substances biochimiques appelées « myokines », dont certaines agissent sur la plasticité et la survie des neurones.
« Stimuler le muscle peut contribuer à réparer un nerf endommagé et redonner de la mobilité à ceux qui l’ont perdue à cause d’une blessure traumatique ou de maladies neurodégénératives », explique Ritu Raman, professeure adjointe en génie mécanique au MIT, et autrice principale de l’étude publiée dans Advanced Healthcare Materials, le 10 novembre.
Les chercheurs se sont demandé si l’exercice musculaire avait un effet direct sur la croissance des nerfs. Pour ce faire, ils ont reconstitué des cellules musculaires de souris et leurs tissus. Parallèlement, grâce à l’optogénétique, les propriétés du muscle ont été modifiées pour qu’il se contracte en réponse à un stimulus lumineux, mimant l’exercice physique.
Les chercheurs ont aussi fabriqué des neurones à partir de cellules souches de souris. Résultat : en réponse aux myokines générées par l’exercice, les neurones se sont développés quatre fois plus vite que lorsqu’ils n’ont pas été exposés aux myokines. « L’activité physique semble avoir un impact, non seulement sur la croissance des neurones, mais aussi sur leur maturation, et leur bon fonctionnement, notamment leur capacité à communiquer avec les muscles et les autres nerfs », explique Ritu Raman.
Améliorer les fonctions cognitives
« Cette étude est intéressante et confirme de nombreux autres travaux sur le sujet », souligne le professeur Michel Audiffren, chercheur au Centre de recherches sur la cognition et l’apprentissage (université de Poitiers). Certaines myokines agissent comme des facteurs neurotrophiques, tels que le BDNF (brain-derived neurotrophic factor), libérés par l’activité physique, qui agissent sur la croissance des neurones.
« Sous l’effet répété de l’activité physique, l’organisme libère ces protéines qui vont s’accumuler dans certaines zones du cerveau et agir sur la plasticité cérébrale, notamment dans l’hippocampe, en favorisant la neurogénèse [la production de nouveaux neurones], en stimulant l’angiogenèse [apparition de nouveaux capillaires sanguins cérébraux] et la synaptogenèse [création de nouvelles connexions synaptiques entre les neurones] », décrit Michel Audiffren.
Leur accumulation, lors de l’exercice, pourrait également améliorer la fonction cognitive et avoir des effets neuroprotecteurs, notamment en cas de maladies comme Alzheimer ou la dépression.
Réponse immunitaire
Autre facteur, que tout un chacun a souvent éprouvé après avoir fait du sport, c’est sa capacité à nous détendre. L’exercice physique favorise la sécrétion de certains neuromédiateurs, comme la noradrénaline, la dopamine ou la sérotonine, qui sont des endorphines aux propriétés stimulantes, apaisantes ou euphorisantes.
« Plusieurs mécanismes expliquent l’effet positif de l’exercice sur la santé cérébrale, notamment l’hypothèse neuro-inflammatoire », précise Michel Audiffren. Ainsi les myokines libérées lors de l’activité musculaire agissent, elles aussi, sur les cellules microgliales. La microglie a une fonction cruciale dans le système nerveux central : elle constitue le premier niveau de défense contre les pathogènes, et contribue à la réponse immunitaire.
De même, des chercheurs américains du Beckman Institute (université de l’Illinois à Urbana-Champaign) ont montré que des exercices cardio-respiratoires (pompes, squats, etc.) « sont systématiquement associés à un volume de matière grise plus important dans le cortex préfrontal et l’hippocampe ».