Pour conserver un cerveau et un système nerveux en parfaite santé, vous devez faire travailler vos jambes

Musculation des jambes et santé du cerveau

En bref -

  • L’activité physique, et en particulier la musculation, est essentielle au bon fonctionnement du cerveau et du système nerveux. Plusieurs études ont associé les exercices de musculation des jambes, en particulier, à différents bienfaits cognitifs
  • La recherche montre que lorsque vous êtes dans l’incapacité de faire des exercices avec mise en charge, vous perdez non seulement de la masse musculaire, mais la chimie de votre organisme est également affectée au point que votre système nerveux et votre cerveau se détériorent
Taille du texte:

Dr. Mercola

Si l’activité physique est particulièrement importante pour son impact sur la santé physique, la force et la mobilité, il a été largement démontré que l’exercice, en particulier la musculation, est tout aussi essentiel au bon fonctionnement du cerveau et du système nerveux. Plusieurs études, que je présente en détail plus loin, ont établi l’existence d'un lien entre la force musculaire, et en particulier la force des jambes, et divers avantages en matière de santé cognitive.

Ce lien fascinant a de nouveau été mis en évidence lors d'une récente étude publiée dans la revue Frontiers in Neuroscience, qui montre que la santé neurologique dépend autant de signaux envoyés par les grands muscles des jambes, que des signaux envoyés aux muscles par le cerveau. En d'autres termes, c’est une route à double sens, et les deux « voies » sont aussi importantes l’une que l’autre.

Il est important de faire travailler vos jambes pour préserver la santé de votre cerveau et de votre système nerveux

Selon le communiqué de presse, cette découverte « modifie fondamentalement la médecine du cerveau et du système nerveux, et donne aux médecins de nouvelles pistes pour comprendre pourquoi des patients atteints de maladies du motoneurone, de sclérose en plaques, d'amyotrophie spinale et d'autres maladies neurologiques, déclinent souvent rapidement lorsque leur mobilité diminue. »

En d'autres termes, si vous n’êtes plus capable de faire des exercices avec mise en charge, vous perdez non seulement de la masse musculaire, qui s’atrophie, mais la chimie de votre organisme est également affectée au point que votre système nerveux et votre cerveau se détériorent.

Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont empêché des souris d'utiliser leurs pattes arrière pendant 28 jours. Elles pouvaient cependant utiliser leurs pattes avant, et pouvaient se nourrir et faire leur toilette normalement, sans être stressées.

Au bout de 28 jours, la zone sous-ventriculaire du cerveau des souris a été examinée. Cette région du cerveau est responsable de la santé des cellules nerveuses. Étonnamment, les cellules souches neurales (des cellules souches indifférenciées qui peuvent évoluer aussi bien en neurones qu’en d'autres cellules cérébrales) avaient diminué de 70 % chez les souris qui n'avaient pas pu utiliser leurs pattes arrière, par rapport à celles du groupe de contrôle qui n'avaient pas été entravées.

Les neurones et les oligodendrocytes (des cellules gliales qui isolent les neurones) n’étaient par ailleurs pas arrivés à complète maturité dans le groupe de traitement.

Votre corps est conçu pour la mise en charge

De plus, le fait qu’elles n’utilisent pas leurs pattes arrière avait eu un impact négatif sur deux gènes des souris. L'un deux, le Cdk5rap1, joue un rôle important dans la santé et le fonctionnement des mitochondries, et c’est là une autre raison pour laquelle il est important de pratiquer des exercices avec mise en charge.

Comme vous le savez peut-être déjà, il est essentiel pour être en parfaite santé, d'avoir des mitochondries saines qui fonctionnent correctement, car les dysfonctions mitochondriales sont l’une des principales causes de pratiquement toutes les maladies chroniques, notamment de la neurodégénérescence, le cerveau étant l’organe le plus énergivore de tous : il consomme environ 20 % de l’énergie générée par votre organisme.

Comme le souligne le Dr. Raffaella Adami, auteur principal de l'étude, « Ce n’est pas un hasard si nous sommes faits pour être actifs : pour marcher, courir, nous accroupir pour nous asseoir, et utiliser les muscles de nos jambes pour soulever des charges. La santé neurologique n’est pas une voie à sens unique, sur laquelle le cerveau ordonne aux muscles de soulever, marcher, etc. » Une précédente recherche appuyait également pleinement la notion selon laquelle l'utilisation des muscles joue un rôle extrêmement important pour la santé du cerveau.

En effet, le fait de supporter notre poids contre la gravité elle-même est une composante essentielle à la vie, qui permet au corps et au cerveau humain de fonctionner de façon optimale.

Pourquoi le fait d’avoir des muscles puissants est bénéfiques pour le cerveau

De précédentes recherches ont montré que l’exercice est essentiel pour protéger, maintenir et améliorer la santé de votre cerveau et optimiser vos capacités cognitives. Il a même été démontré qu’il contribue à lutter contre la démence.

Ce lien entre le corps et le cerveau s’explique par différents mécanismes. L’un des facteurs, peut-être essentiel, est la façon dont l’exercice affecte le facteur neurotrophique issu du cerveau (BDNF), présent tant dans les muscles que dans le cerveau.

L’exercice stimule au départ la production d'une protéine, la FNDC5. Cette protéine déclenche à son tour la production de BDNF, qui est un remarquable régénérateur du cerveau et des muscles. Dans votre cerveau, le BDNF contribue à préserver les cellules cérébrales existantes, à activer les cellules souches pour qu’elles se transforment en nouveaux neurones (neurogénèse), et favorise à proprement dit le développement du cerveau, en particulier dans la région de l’hippocampe, qui est associée à la mémoire.

Dans le système neuromusculaire, le BDNF protège vos motoneurones, les éléments les plus importants du muscle, des dégradations. Sans eux, le muscle est comme un moteur sans allumage. La détérioration des motoneurones fait partie du processus qui explique la fonte musculaire liée à l’âge.

Il y a également un autre mécanisme qui entre en jeu, en rapport avec le β-hydroxybutyrate, une substance produite par votre foie lorsque votre métabolisme vous permet de brûler des graisses comme carburant. Lorsque votre taux de sucre dans le sang diminue, le β-hydroxybutyrate sert de source alternative d’énergie. Le β-hydroxybutyrate est également un inhibiteur des histones déacétylases, qui limitent la production de BDNF.

Votre corps est donc conçu pour augmenter la production de BDNF via différentes voies, en réponse à l’effort physique, et l’inter-connexion du BDNF entre vos muscles et votre cerveau explique pourquoi l'activité physique peut avoir un impact si bénéfique tant sur les tissus musculaires que sur les tissus cérébraux.

Il aide littéralement à prévenir et même à inverser le déclin cérébral autant qu’il prévient et inverse la fonte musculaire liée à l’âge. L'exercice contribue également à protéger et à améliorer le fonctionnement de votre cerveau car il :

  • Améliore et augmente le flux sanguin vers votre cerveau (et donc son oxygénation)
  • Augmente la production de composés qui protègent les nerfs
  • Réduit la formation de plaques amyloïdes nocives dans le cerveau, et
  • Modifie la localisation de ces protéines néfastes dans le cerveau, ce qui semble ralentir le développement de la maladie d’Alzheimer

Les études qui démontrent l’existence d’un lien entre muscles et cerveau

Voici quelques-unes des études qui ont démontré l’existence de ce fascinant lien entre muscles et cerveau :

Au cours d’une étude réalisée en 2011, des seniors ayant marché de 30 à 45 minutes, trois fois par semaine pendant une année, ont vu le volume de leur hippocampe augmenter de 2%. Généralement, l’hippocampe rétrécit avec l’âge. Ces résultats ont amené les auteurs à déclarer que le sport était « l'un des traitements non-pharmaceutiques les plus prometteurs pour améliorer la santé du cerveau. »

La recherche a également montré que l’exercice aide à protéger la matière grise et blanche dans les cortex frontal, temporal et pariétal, ce qui contribue également à prévenir la détérioration cognitive.

Une étude parue en 2016 dans la revue Gerontology a montré que faire travailler les muscles des jambes permet de préserver les fonctions cognitives lorsqu’on prend de l’âge. Selon les auteurs, le simple fait de marcher davantage pourrait aider à préserver le fonctionnement du cerveau jusqu’à un âge avancé. Cette étude a suivi 324 jumelles âgées de 43 à 73 ans, pendant dix ans. Leurs fonctions cognitives, telles que l’apprentissage et la mémoire, ont été évaluées au début et à la fin de l’étude.

Fait intéressant, la force des jambes s’est avérée être un meilleur facteur prédictif de la santé du cerveau que tous les autres éléments d’hygiène de vie examinés. De façon systématique, la jumelle dont les jambes étaient plus fortes conservait de meilleures fonctions cognitives au fil du temps que celle dont les jambes étaient plus faibles. La plus forte des deux présentait également moins de modifications du cerveau liées à l’âge, au fil du temps.

Une étude réalisée par l’Institut de technologie de Géorgie a montré que 20 minutes d’exercices de musculation permettaient d'améliorer la mémoire à long-terme de 10 % environ. Au cours de cette expérience, 46 volontaires ont été répartis de façon aléatoire en deux groupes : un groupe actif, et un passif. Tous les participants ont commencé par visionner une série de 90 images. Il leur a ensuite été demandé de retenir autant d’images que possible.

Les participants du groupe actif ont ensuite effectué 50 extensions des jambes, au maximum de leur effort, sur un appareil de musculation. Les participants du groupe passif devaient quant à eux laisser l'appareil faire bouger leurs jambes, sans faire d’effort. Deux jours plus tard, les participants sont revenus au laboratoire, et ont visionné les 90 images du départ, plus 90 nouvelles images.

Fait intéressant, les personnes du groupe actif se souvenaient beaucoup mieux des images, alors qu’il s’était passé deux jours depuis la séance d’exercice. Les personnes du groupe de contrôle passif se souvenaient d’environ 50 % des images de départ, tandis que celles du groupe actif se souvenaient d’environ 60 % d’entre elles. Lisa Weinberg, responsable du projet, a commenté les résultats et déclaré que « Notre étude montre que les personnes n’ont pas à y consacrer beaucoup de temps pour parvenir à booster leur cerveau. »

Une autre recherche publiée en 2016 a également confirmé l’existence d'un lien entre l’exercice et l’amélioration de la mémoire à long-terme. Elle a montré que pratiquer une activité physique quatre heures après avoir appris quelque chose de nouveau vous aide à retenir sur le long terme ce que vous avez appris. Curieusement, cet effet n’a pas été constaté lorsque l’exercice était pratiqué immédiatement après l’apprentissage.

La raison pour laquelle ce délai de quatre heures stimule la mémorisation n’est pas encore clairement établie, mais il semble que cela ait un rapport avec la libération de catécholamines, des substances chimiques naturellement présentes dans votre corps et connues pour améliorer la consolidation de la mémoire. On trouve parmi ces substances la dopamine et la norépinéphrine. L’une des façons de stimuler ces catécholamines est de pratiquer une activité physique, et il semble que le fait de différer cette activité fasse partie de l’équation.

Des études animales ont également montré que l’exercice active et favorise le développement des neurones hippocampiques. L’hippocampe appartient à la partie la plus ancienne de notre cerveau, que l’on appelle le système limbique, et joue un rôle important dans la consolidation, c’est-à-dire le transfert des informations de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme, ainsi que dans la navigation spatiale.

Au cours de l’une de ces études, des souris auxquelles on faisait faire de l’exercice produisaient une moyenne de 6.000 nouvelles cellules hippocampiques par millimètre cube de tissu prélevé. Comme on s'y attendait, ces souris présentaient également une nette amélioration de la mémoire. De la même façon, une étude réalisée en 2010 sur des primates a révélé que l’exercice aidait les singes à apprendre de nouvelles tâches deux fois plus vite que ceux qui ne faisait pas d’exercice.

Plusieurs autres études ont également examiné l’impact de l’exercice sur la performance du cerveau et sur le QI chez des étudiants et des employés.

Elles ont notamment montré que 40 minutes d’exercice quotidien permettent d'augmenter le QI de presque 4 points en moyenne chez des élèves d’école élémentaire ; parmi les élèves de sixième, ceux qui avaient la meilleure forme physique avaient un score supérieur de 30 % à celui de la moyenne des élèves, et ceux qui avaient la moins bonne forme physique avaient un score inférieur de 20 % ; chez les élèves plus âgés, ceux qui pratiquaient une activité sportive intense avaient des résultats supérieurs de 20 % en mathématiques, en sciences, en anglais et en sciences sociales ; les élèves qui faisaient de l’exercice avant d'aller en classe amélioraient leurs résultats de 17 %, et ceux qui s’entrainaient pendant 40 minutes amélioraient leurs résultats d’une lettre de classement.

Les employés qui font de l’exercice régulièrement ont par ailleurs une efficacité supérieure de 15 % par rapport à ceux qui ne font pas d’exercice, ce qui signifie qu’un employé en bonne forme physique réalise en 42,5 heures le même travail qu’un employé moyen en 50 heures.

Les nombreux mécanismes par lesquels le sport booste la santé cérébrale

Normalisation du taux d'insuline et prévention de la résistance à l’insuline — Le sport est l'une des façons les plus efficaces de normaliser votre taux d'insuline et de diminuer votre risque de résistance à l’insuline. En plus de réduire votre risque de diabète, cela contribue à protéger votre santé cognitive, car le diabète est associé à une augmentation de 65% du risque de développer la maladie d’Alzheimer. L’insuline joue en effet un rôle important dans le système de signalisation du cerveau, et lorsque la signalisation de l’insuline dans le cerveau est perturbée, la démence suit.

Amélioration du flux sanguin et de l’oxygénation du cerveau — Votre cerveau a besoin d'un apport significatif en oxygène pour fonctionner correctement, ce qui explique en partie pourquoi ce qui est bon pour votre cœur et votre système cardiovasculaire, l’est également pour votre cerveau. L'augmentation du flux sanguin induite par le sport permet à votre cerveau de mieux fonctionner presque instantanément. Résultat, vous êtes généralement mieux concentré après un entraînement, ce qui peut améliorer votre productivité.

Réduction de la formation de plaques amyloïdes — Au cours d'une étude animale, il a été constaté que les souris qui faisaient de l’exercice présentaient nettement moins de plaques amyloïdes nocives et moins de peptides bêta-amyloïdes, associés à la maladie d’Alzheimer, et en modifiant la localisation de ces protéines nocives à l’intérieur du cerveau, l’exercice peut contribuer à ralentir la neurodégénérescence.

Diminution de la protéine osseuse morphogénétique (BMP) — Les BMP ralentissent la création de nouveaux neurones, réduisant ainsi la neurogénèse. Si vous avez un taux élevé de BMP, votre cerveau fonctionne de plus en plus lentement. Le sport réduit l’impact des BMP et permet ainsi aux cellules souches adultes de remplir leur fonction vitale, c’est à dire de maintenir le cerveau alerte. Au cours d'une étude animale, des souris qui avaient accès à des roues d’exercice ont vu le taux de BMP dans leur cerveau réduit de moitié en seulement une semaine.

Stimulation des Noggin — L’exercice provoque également l’augmentation significative d'une autre protéine du cerveau, la Noggin, antagoniste des BMP. Il permet donc non seulement de réduire les effets nocifs des BMP, mais il stimule également les Noggin bienfaisantes. Cette interaction complexe entre BMP et Noggin est un élément important qui contribue à assurer la prolifération et la jeunesse de vos neurones.

La réduction de l’inflammation — L’exercice diminue votre taux de cytokines inflammatoires associées à l’inflammation chronique et à l’obésité, les deux pouvant affecter négativement vos fonctions cérébrales.

Augmentation des neurotransmetteurs boosteurs d'humeur — L’exercice stimule également la production d’hormones naturelles du « bien-être » et de neurotransmetteurs associés au contrôle de l’humeur, notamment les endorphines, la sérotonine, la dopamine, le glutamate et le GABA.

Métabolisme des substances chimiques du stress — Des chercheurs ont également découvert le mécanisme par lequel l’exercice aide à réduire le stress et la dépression qui y est associée — les deux étant des facteurs de risque de démence et de maladie d’Alzheimer. Des muscles que l’on fait travailler suffisamment présentent un taux plus élevé d'une enzyme qui aide à métaboliser la kynurénine, une substance chimique du stress. Les résultats de la recherche suggèrent que faire travailler vos muscles aide à débarrasser votre organisme des substances chimiques nocives du stress.