Les enfants physiquement aptes ont une matière blanche cérébrale plus compacte
Une nouvelle étude montre que les enfants de neuf et 10 ans qui sont plus en forme aérobie ont plus de tractus de matière blanche fibreux et compacts dans leur cerveau que les enfants qui sont moins en forme.
Selon les chercheurs, la matière blanche décrit les faisceaux d'axones qui transportent les signaux nerveux d'une région du cerveau à une autre. Une substance blanche plus compacte est associée à une activité nerveuse plus rapide et plus efficace, expliquent les chercheurs.
«Des études antérieures suggèrent que les enfants avec des niveaux plus élevés de capacité aérobie montrent des volumes cérébraux plus importants dans les régions cérébrales de la matière grise importantes pour la mémoire et l'apprentissage», a déclaré Laura Chaddock-Heyman, Ph.D.
Elle a mené l'étude avec le professeur de kinésiologie et de santé communautaire, le Dr Charles Hillman, et le professeur de psychologie et directeur de l'Institut Beckman, le Dr Arthur Kramer.
«Pour la première fois, nous avons exploré la relation entre la capacité aérobie et la substance blanche dans le cerveau des enfants», a-t-elle déclaré.
L'équipe a utilisé l'imagerie par tenseur de diffusion (DTI) - également appelée IRM de diffusion - pour examiner cinq faisceaux de matière blanche dans le cerveau de 24 enfants. Le DTI analyse la diffusion de l'eau dans les tissus. Moins de diffusion de l'eau dans la substance blanche signifie que le tissu est plus fibreux et compact, deux traits souhaitables, selon les scientifiques.
Les chercheurs ont noté qu'ils contrôlaient plusieurs variables, telles que le statut social et économique, le moment de la puberté, le QI ou un diagnostic de TDAH ou d'autres troubles d'apprentissage, qui auraient pu contribuer aux différences dans le cerveau.
L’analyse a révélé des différences significatives liées à la forme physique dans l’intégrité de plusieurs étendues de matière blanche dans le cerveau, y compris le corps calleux, qui relie les hémisphères gauche et droit du cerveau; le fascicule longitudinal supérieur, une paire de structures qui relient les lobes frontaux et pariétaux; et la corona radiata supérieure, qui relie le cortex cérébral au tronc cérébral.
«Tous ces tracts jouent un rôle dans l'attention et la mémoire», a déclaré Chaddock-Heyman.
Pour aller plus loin, l'équipe est maintenant à deux ans d'un essai contrôlé randomisé de cinq ans pour déterminer si l'intégrité du tractus de la substance blanche s'améliore chez les enfants qui commencent une nouvelle routine de conditionnement physique et la maintiennent au fil du temps. Les chercheurs recherchent des changements dans la capacité aérobie, la structure et la fonction cérébrale et la régulation génétique.
«Des travaux antérieurs de nos laboratoires ont démontré des différences à court et à long terme dans la relation entre la capacité aérobie et la santé du cerveau et la cognition», a déclaré Hillman. "Cependant, notre essai contrôlé randomisé actuel devrait fournir l'évaluation la plus complète de cette relation à ce jour."
"Les nouvelles découvertes ajoutent à la preuve que l'exercice aérobie modifie le cerveau de manière à améliorer la fonction cognitive", a déclaré Chaddock-Heyman.
«Cette étude prolonge nos travaux antérieurs et suggère que la structure de la matière blanche peut être un mécanisme supplémentaire par lequel les enfants mieux adaptés surpassent leurs pairs plus faibles sur les tâches cognitives et en classe», dit-elle.
L'étude a été publiée dans la revue en libre accès Frontières en neurosciences humaines.
Source: Université de l'Illinois à Urbana-Champaign
