Les études se succèdent pour révéler les bénéfices de l’exercice physique pour de nombreuse capacités cognitives. Cette nouvelle étude par imagerie de l’Université de Californie – Davis Health System documente le concept de finess mental et les effets positifs de l’exercice vigoureux sur des neurotransmetteurs critiques pouvant contribuer à la santé mentale. Les conclusions, présentées dans le Journal of Neuroscience, qui contribuent à apporter une explication à ces bénéfices de l’exercice sur le cerveau, envisagent l’exercice comme partie prenante du traitement de la dépression et d’autres troubles neuropsychiatriques.
Pour comprendre comment l’exercice affecte le cerveau, l’équipe a suivi 38 volontaires en bonne santé. Les participants ont pédalé sur un vélo stationnaire jusqu’à atteindre environ 85% de leur fréquence cardiaque maximale. Les chercheurs ont ensuite mené une série d’études d’imagerie par IRM pour détecter les spectres de résonance magnétique nucléaire permettant de mesurer les niveaux de GABA et de glutamate et cela, dans 2 zones différentes du cerveau immédiatement avant et après 3 séances de 8 à 20 mn de pédalage vigoureux. Les mêmes mesures ont été relevées sur un groupe témoin qui ne pratiquait pas l’exercice.
L’analyse montre que,
· les niveaux de glutamate et de GABA augmentent chez les participants qui ont pratiqué, mais pas chez les témoins.
· Ces augmentations significatives sont retrouvées dans le cortex visuel, qui traite l’information visuelle, et dans le cortex cingulaire antérieur qui contribue à réguler le rythme cardiaque mais également plusieurs fonctions cognitives et l’émotion. Si cette augmentation de glutamate et de GABA se résorbe au fil du temps, elle s’avère relativement durable.
ØAinsi, il existe une corrélation significative entre les niveaux de repos/d’exercice (intensité, nombre de séances dans la semaine précédente).
En cause, les niveaux de 2 neurotransmetteurs bien connus, le glutamate et l’acide gamma-aminobutyrique (ou GABA) responsables de la connexion chimique dans le cerveau. L’auteur de l’étude Richard Maddock, professeur de psychiatrie et des sciences du comportement, rappelle que le trouble dépressif majeur est souvent caractérisé par des niveaux insuffisants de glutamate et de GABA qui reviennent à la normale lorsque la santé mentale est rétablie. Son étude explique ainsi comment l’exercice active la voie métabolique qui réapprovisionne ces neurotransmetteurs et permet ainsi de combler les carences en neurotransmetteurs et de réguler la santé émotionnelle.
La question de l’énergie cérébrale : ces travaux par imagerie montrent également que du point de vue métabolique, l’exercice vigoureux est une activité très exigeante pour le cerveau, qui nécessite, également pour cet organe à part, plus d’énergie que le calcul ou le jeu d’échecs, par exemple. Mais que fait le cerveau avec toute cette énergie ? Les chercheurs montrent ici qu’une partie de cette énergie est consacrée à produire plus de neurotransmetteurs. A contrario, l’étude montre aussi l’impact négatif des modes de vie sédentaires sur le fonctionnement du cerveau. Enfin, si l’exercice intense aboutit fréquemment à une fatigue mais cette fatigue pourrait être tout autant celle du cerveau que celles des muscles.
Ces résultats soulignent la possibilité d’intégrer l’exercice comme une thérapie alternative et complémentaire pour la dépression. Un ajout particulièrement important pour les patients de moins de 25 ans, qui subissent généralement plus les effets secondaires des inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS), des antidépresseurs qui ajustent justement les niveaux de neurotransmetteurs.
Vers le fitness mental : De prochaines études doivent encore tester si une activité moins intense, comme la marche, offre des bénéfices aussi significatifs pour la santé cérébrale et l’équilibre émotionnel. Enfin, l’équipe va également tester les effets d’un programme d’exercice intense chez de jeunes adultes atteints de dépression. » Nous apportons une explication au fait que l’activité physique régulière peut être importante pour prévenir ou traiter la dépression et il doit être possible d’identifier les patients qui bénéficieront le plus d’une telle intervention « , concluent les auteurs.
Source: The Journal of Neuroscience 24 February 2016, 36(8): 2449-2457; doi: 10.1523/JNEUROSCI.3455-15.2016 Acute Modulation of Cortical Glutamate and GABA Content by Physical Activity
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