Les scintigraphies cérébrales montrent les avantages cognitifs de l'exercice au fil du temps
Dans un nouveau travail présenté cette semaine sur les effets de l'exercice sur le cerveau, les chercheurs ont découvert que les changements cérébraux qui se produisent après un seul entraînement sont prédictifs de ce qui se passe avec un entraînement physique soutenu au fil du temps.
Tout comme à l'entraînement pour un marathon, les entraînements de course individuels s'additionnent avec le temps pour améliorer considérablement la condition physique. Il n'est donc pas surprenant que les avantages cognitifs des entraînements s'accumulent également pour produire des gains cognitifs à long terme.
La nouvelle étude, présentée à la conférence annuelle de la Cognitive Neuroscience Society (CNS) à San Francisco, comble un vide de recherche en quantifiant la neurobiologie sous-jacente associée à la façon dont l'exercice améliore la santé du cerveau.
"Il existe un lien fort et direct entre l'activité physique et le fonctionnement de votre cerveau", a déclaré le Dr Wendy Suzuki de l'Université de New York (NYU. "Les gens ne lient toujours pas la santé physique au cerveau et à la santé cognitive; ils pensent à s'intégrer dans un bikini ou perdre cette dernière livre, pas à propos de tous les systèmes cérébraux qu'ils améliorent et améliorent à chaque fois qu'ils s'entraînent.
Mais alors que de nouvelles recherches sortent pour éclairer comment différents types, quantités et intensités d'activité physique améliorent la fonction cérébrale, les neuroscientifiques cognitifs espèrent voir un changement radical dans la façon dont le grand public perçoit l'exercice. Les enquêteurs souhaitent éduquer le public sur les avantages de la formation à long terme, y compris les effets positifs de l'activité physique pour les communautés socio-économiquement défavorisées.
La nouvelle étude montrant que les effets cognitifs immédiats de l'exercice reflètent ceux à long terme est la première du genre, car les effets à court et à long terme sont généralement examinés dans différentes études, a déclaré le Dr Michelle Voss de l'Université de l'Iowa, qui a dirigé l'étude.
Les résultats initiaux de son équipe sont une bonne nouvelle pour le domaine des neurosciences cognitives, car ils suggèrent que les changements cérébraux observés après une seule étude d'entraînement peuvent être une sorte de biomarqueur pour un entraînement à long terme.
Les participants à l'étude ont subi des scintigraphies cérébrales IRMf et des tests de mémoire de travail avant et après des séances uniques d'exercices d'intensité légère et modérée et après un programme d'entraînement de 12 semaines. Les chercheurs ont constaté que ceux qui ont constaté les plus grandes améliorations de la cognition et de la connectivité cérébrale fonctionnelle après des séances uniques d'activité physique d'intensité modérée ont également montré les plus grands gains à long terme en matière de cognition et de connectivité.
Les chercheurs ont utilisé des vélos couchés équipés de pédales motorisées - permettant aux participants d'appliquer leur propre force pour faire tourner les pédales ou de laisser les pédales faire le travail.
«Cette fonction nous a permis de maintenir la vitesse de la pédale constante tout en changeant uniquement la fréquence cardiaque entre des conditions d'activité d'intensité légère et modérée», a déclaré Voss. «Ceci est nouveau pour les paradigmes d’exercice aigus, qui utilisent souvent la position assise comme condition de contrôle.»
Voss a hâte de reproduire cette première étude avec des échantillons plus importants. Son laboratoire recrute actuellement des participants pour une étude similaire qui comprendra 6 mois d'entraînement au lieu de 3 mois, afin de donner aux participants plus de temps pour améliorer leur condition cardiorespiratoire.
Mais en attendant, elle a dit: «Pensez à la façon dont l'activité physique peut aider votre cognition aujourd'hui et voyez ce qui fonctionne. Jour après jour, les bienfaits de l'activité physique peuvent s'additionner. »
La Dre Michelle Carlson de l'Université Johns Hopkins s'efforce de transmettre ce message aux communautés défavorisées sur le plan socioéconomique grâce à un nouveau programme appelé Experience Corps Program. Cet effort intègre l'activité physique dans le bénévolat hebdomadaire pour les adultes plus âgés pour encadrer les enfants dans les écoles élémentaires locales.
«Nous devons nous attaquer aux obstacles socioéconomiques comme le coût et l'accessibilité pour motiver les personnes âgées à adopter régulièrement des comportements sains», a déclaré Carlson. «Et beaucoup de gens n’apprécient pas le pouvoir de l’activité physique sur notre cerveau.»
Plusieurs études du programme Experience Corps ont révélé que la marche régulière et les autres activités physiques générées par l'expérience de bénévolat ont entraîné une amélioration de la mémoire et d'autres fonctions cognitives. En fait, l'entraînement est associé à des changements du cortex préfrontal qui reflètent ceux observés après 6 mois d'exercice chez les personnes âgées à risque cognitif.
«Ces découvertes et d'autres dans mon laboratoire et d'autres ont contribué à notre compréhension que le ciblage des activités de style de vie de faible intensité est de plus en plus reconnu comme une intervention importante et évolutive pour promouvoir toute activité physique», a déclaré Carlson.
Son équipe a également développé un jeu en 3-D pour simuler l'activité du monde réel pour la cognition et la mobilité. «Ce qui est cool, c'est que la plupart des participants, quelles que soient leurs limitations cognitives et physiques de base, apprennent et s'améliorent régulièrement au fil des sessions», dit-elle.
«Nous voulons aider un large segment de la population vieillissante qui est sédentaire ou incapable de profiter des opportunités de bénévolat en offrant des occasions d'augmenter l'activité physique significative.»
Suzuki a fait l'expérience directe du pouvoir transformateur de l'exercice sur le cerveau. En travaillant pour perdre du poids, elle a remarqué que sa mémoire s'améliorait avec le temps. Elle est devenue tellement fascinée par le lien entre l'activité physique et la fonction cérébrale qu'elle a entièrement transformé son laboratoire, d'un laboratoire qui étudiait l'hippocampe chez des primates non humains à un autre qui se concentrait uniquement sur la cognition humaine et l'exercice.
«Je suis vraiment allée à fond», dit-elle.
Il existe toute une série de questions auxquelles les neuroscientifiques cognitifs peuvent répondre, allant de la quantité et des types d'exercices optimaux pour la santé du cerveau à la façon de traduire les résultats des populations jeunes et en bonne santé vers les populations plus âgées et à risque. Suzuki espère voir des techniques de neuroimagerie améliorées dans les années à venir qui capturent mieux ce qui se passe dans le cerveau pendant et après l'exercice.
Source: Société de neurosciences cognitives / EurekAlert
