Les effets de l'exercice sur le cerveau

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L’effet de l’exercice sur les hormones

En ce doux dimanche, un homme court sur la piste cyclable. C’est Jacques, 61 ans. Il en est rendu à sa 52e minute de jogging. Bien sûr, il a chaud. La sueur perle sur son front et le cœur bat à 138 à la minute. Les vaisseaux sanguins, grands ouverts, déversent des torrents de sang et de nutriments dans ses muscles, mais aussi dans son cerveau. Pour être précis, le débit sanguin cérébral a augmenté de 30% depuis la première foulée de Jacques.

 Il y a aussi cette douleur au mollet gauche qui le tenaillait depuis un bout de temps. Eh bien, elle s’est évanouie! En cette 52e minute, Jacques se sent, en fait, un peu euphorique en dépit de la quantité d’effort physique qu’il accomplit. Il sait cependant ce qui lui arrive: il est sous l’effet des endorphines dont la sécrétion a quintuplé depuis le début de sa séance de jogging.
 
Ces hormones, sécrétées par le cerveau, appartiennent à la même famille biochimique que les opiacées (morphine, héroïne, opium); elles engourdissent la douleur et nous plongent dans un état second.

À la lumière d’études récentes, il se pourrait aussi que le high de Jacques mette en cause la dopamine ou la sérotonine, des neurotransmetteurs ou substances chimiques qui servent de messagers entre les neurones et qui influencent notamment notre humeur.

Contrairement aux tranquillisants en comprimés qui détendent les muscles de 30 à 60 minutes après leur ingestion, l’effet calmant de l’exercice est quasi immédiat. Après seulement 4 ou 5 minutes d’exercices légers, on observe déjà une baisse sensible de l’activité électrique dans les muscles, et donc de la tension musculaire. La beauté de la chose, c’est que plus une personne est tendue, plus elle profite de l’effet relaxant de l’exercice.

Par ailleurs, 30 minutes d’aérobique aident à réduire l’anxiété passagère pendant 2 à 4 heures. Sur ce plan, l’efficacité de l’exercice se compare favorablement à celle de tranquillisants connus comme le Valium ou l’Ativan.

D’autre part, les chercheurs ont constaté que les personnes physiquement actives sont, en général, moins anxieuses et supportent mieux les situations stressantes que les personnes sédentaires (une étude menée à l’Université du Colorado montre que les rats entraînés, puis exposés à un stress intense, récupéraient plus rapidement d’une infection causée par la bactérie E. coli que les rats sédentaires exposés au même niveau de stress).

À long terme, la pratique régulière de l’activité physique réduit le degré de gravité de l’anxiété chronique et des crises de panique. En se servant de l’électro-encéphalographie (mesure de l’activité électrique du cerveau), des chercheurs ont pu constater que les exercices rythmiques – marche, jogging, ski de fond… – augmentaient l’activité des ondes alpha dans le cerveau. Ces ondes sont associées à un état de calme semblable à celui ressenti par les adeptes de la méditation ou du yoga.

Les exercices rythmiques favoriseraient aussi – cela reste à être démontré – la synchronisation des deux hémisphères du cerveau en les activant simultanément. Ainsi, pendant que l’on jogge, marche ou nage, la pensée rationnelle de l’hémisphère gauche se mélangerait à la pensée intuitive et imagée de l’hémisphère droit, ce qui aurait pour effet d’éclaircir nos pensées. Souvenez-vous qu’Aristote aimait faire de longues marches pour réfléchir…

Plusieurs études, dont celles du Dr Peter Seraganian de l’Université Concordia, à Montréal, soutiennent que les personnes physiquement actives démontrent une plus grande capacité de concentration lorsqu’elles ont des problèmes abstraits à résoudre.

L’exercice améliore également la mémoire à court terme, l’esprit de décision et la capacité de mener plusieurs tâches de front, et cela à tout âge. Ces effets de l’exercice seraient attribuables à une plus grande production de dopamine et à un apport accru de sang riche en oxygène dans les zones du cerveau associées à ces fonctions mentales.

Rappelons que ce neurotransmetteur agit sur la zone du cerveau responsable de l’attention, de la mémoire, mais aussi du plaisir et de la satisfaction de vivre.

Effet de l’exercice sur la maladie d’Alzheimer

Ces dernières années, plusieurs études ont démontré que la pratique régulière de l’exercice diminuait de façon marquée (de 30% à 50% selon les études) le risque de développer cette maladie neurologique. Explication des chercheurs: l’activité physique diminuerait le taux cérébral de bêta-amyloïde, une protéine en forme de bâtonnet dont l’accumulation favoriserait la maladie d’Alzheimer.

En fait, ces études rejoignent celles qui ont démontré que l’exercice prévenait le déclin des fonctions cognitives, notamment la mémoire et la concentration.

Dès 1979, la revue Contemporary Psychiatry publiait une étude qui démontrait que la pratique régulière de l’exercice diminuait substantiellement certains symptômes de la dépression comme la perte d’appétit, la dévalorisation de soi et la fatigue. Par la suite, la recherche n’a fait que confirmer ces résultats.

Dans les cas de dépression majeure, des chercheurs américains ont récemment fait la preuve que l’approche exercice pouvait à elle seule combattre la dépression.

Les 156 patients dépressifs qui ont participé à l’étude publiée dans Archives of Internal Medicine ont été divisés en trois groupes. Le groupe A a été soumis à un programme de conditionnement physique (30 minutes d’exercices, 4 fois par semaine), le groupe B a été traité à l’aide d’antidépresseurs, et le groupe C expérimentait simultanément les deux approches (exercices et médicaments).

Après 16 semaines, les chercheurs ont constaté que tous leurs patients étaient beaucoup moins dépressifs, y compris ceux qui ne faisaient que de l’exercice. Un an plus tard, 40% des personnes traitées aux antidépresseurs ont sombré de nouveau dans la dépression contre seulement 9% chez les personnes ayant fait de l’exercice.

Selon les chercheurs, l’exercice stimulerait la production de la sérotonine qui influence les zones cérébrales contrôlant l’humeur. Or, les personnes déprimées ont un taux de sérotonine anormalement bas.

L’un des effets les plus spectaculaires de l’exercice: il agirait sur la structure même du cerveau en favorisant la formation de nouvelles cellules nerveuses (neurones) ainsi que de nouvelles interconnexions entre ces cellules. Ce sont là les conclusions d’études sur des souris menées aux États-Unis, au Howard Hughes Medical Institute. Les chercheurs ont aussi observé que le cerveau des souris entraînées avait 2,5 fois plus de cellules nerveuses que celui des souris sédentaires.
 
Ces changements neurologiques pourraient améliorer la mémoire à court et à long terme. Les chercheurs ignorent pour le moment si l’exercice provoque cette «fabrication de neurones» chez l’humain. Néanmoins, il semble que l’exercice retarde l’atrophie du tissu cérébral que l’on note chez les personnes très âgées.
 
Ainsi, grâce à la résonance magnétique, des chercheurs ont pu étudier le cerveau de 55 volontaires âgés de 56 à 79 ans. Leurs conclusions, publiées dans la revue médicale Journal of Gerontology: Medical Sciences, sont stupéfiantes: le cerveau des gens physiquement actifs avait perdu beaucoup moins de matière grise et blanche que celui des personnes qui faisaient peu d’exercice. La matière grise abrite les neurones, des cellules indispensables pour l’apprentissage et la mémoire, tandis que la matière blanche se compare à un gigantesque réseau Internet muni de milliards d’interconnexions qui acheminent des signaux à travers le cerveau.
 
Selon une étude menée auprès de 6000 femmes de plus de 65 ans suivies pendant 8 ans, les plus actives physiquement étaient celles dont les fonctions cognitives étaient les moins altérées. En revanche, les performances intellectuelles des femmes les moins actives physiquement avaient notablement diminué.
 
Les auteurs ont mis aussi en évidence une relation dose-effet: plus les femmes étaient actives physiquement, moins elles couraient de risques de présenter une détérioration de leurs fonctions cognitives à la fin du suivi.

Selon plusieurs chercheurs, cet effet de l’exercice sur les fonctions cognitives pourrait résulter, du moins en partie, de l’augmentation du débit sanguin dans le cerveau et, par le fait même, d’un apport accru en oxygène frais et en éléments nutritifs. Si cet exercice se répète plusieurs fois par semaine, on peut conclure que le cerveau est bien irrigué. Cet afflux de sang pourrait aussi favoriser la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et, par conséquent, la formation de nouveaux neurones.
 
Une autre hypothèse retenue par les chercheurs concerne le taux de sucre dans le sang (glycémie). On sait qu’une glycémie élevée et non contrôlée, comme chez les personnes prédiabétiques, réduit l’apport en glucose dans les cellules. Or, le cerveau est un grand consommateur de glucose. S’il en est privé le moindrement, il peut s’ensuivre une perte de matière grise et blanche. L’exercice favorise le maintien d’une glycémie optimale (on dit qu’il a un effet antidiabète).

En somme, l’exercice renforce non seulement les muscles et le cœur, mais il s’avère pour le cerveau un merveilleux tonique qui coûte deux fois rien, ne crée pas de dépendance et est sans effets secondaires! Un constat qui pourrait bien inciter un jour, qui sait, les médecins à prescrire à leurs patients mentalement éprouvés, une marche rapide de 20 minutes ou quelques longueurs de piscine plutôt qu’un antidépresseur.

Pourquoi ne pas expérimenter vous-même les effets cérébraux de l’exercice? Voici quelques suggestions.

  •  Si l’anxiété vous gagne. Faites de 20 à 25 minutes d’exercices modérés en fin de journée ou en début de soirée. On est plus anxieux le soir que le matin. Les activités faisant appel au physique comme au mental (taï chi, Pilates, yoga…) s’avèrent aussi très efficaces pour diminuer l’anxiété.
  • Si vous voulez combattre une petite déprime. Faites des exercices le matin. C’est souvent au réveil que la déprime nous saute dessus. Un conseil: comme déprime rime avec inertie, il ne sert à rien de se forcer à faire des exercices exténuants. Quelques exercices légers au sortir du lit suffiront les premières fois, quitte à augmenter la dose ultérieurement.
  • Si vous dormez mal. Exécutez des exercices rythmiques vers la fin de l’après-midi. Ce type d’exercice augmente l’activité des ondes alpha, associées au sommeil profond, la phase du sommeil la plus récupératrice.
  • Si vous voulez planer en toute légalité! Il faut d’abord vous mettre en forme puisqu’il faut faire au moins de 40 à 45 minutes d’exercices aérobiques pour provoquer une hausse suffisante de la concentration des endorphines dans le sang et déclencher un effet narcotique.
  • Et si jamais vous vivez une dépression, sachez que l’effet antidépresseur de l’exercice se fait le plus sentir quand les exercices sont d’une intensité modérée à élevée, prolongés et pratiqués 3 ou 4 fois par semaine pendant quelque 10 semaines.
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