La réalisation d’activités physiques régulières contribue à la santé et
au développement du cerveau, tant chez le jeune que l’adulte vieillissant
L’exercice et la santé cérébrale sont étroitement liés. En effet, tout comme les muscles des bras et des jambes, le cerveau fonctionne de façon optimale quand on fait de l’exercice régulièrement. Malgré le fait qu’aucun appareil du gym ne fait travailler le cerveau, celui-ci tire tout de même des bienfaits de l’activité physique.
Au-delà des exercices physiques et sportifs, les activités de la vie quotidienne comme marcher, monter les escaliers ou encore faire le ménage peuvent aussi contribuer à la santé de notre cerveau.
Se concentrer, acquérir des connaissances, raisonner, s’adapter et interagir avec les autres : toutes ces facultés qui permettent d’être en interaction avec l’environnement sont regroupées dans ce que l’on appelle les capacités cognitives. Elles jouent un rôle crucial dans les activités de la vie quotidienne et permettent de maintenir une bonne qualité de vie.
Leur détérioration, au même titre que celle des fonctions physiques, affecte la qualité de vie et perturbe le quotidien des personnes. Il est important de solliciter un maximum notre cerveau afin qu’il reste efficace le plus longtemps possible.
Cognition et bien-être améliorés grâce à l’activité physique
À travers ces modifications structurales – c’est-à-dire la neurogénèse, la synaptogenèse et l’angiogenèse –, les impacts de l’activité physique sont multiples.
Sur le plan cognitif, de nombreux travaux ont mis en lumière une amélioration significative de la mémoire, de l’attention, de la vitesse de traitement de l’information et même de la créativité chez les individus physiquement actifs. Ces changements fonctionnels sont le résultat direct des modifications structurelles et physiologiques induites par l’activité physique. Des effets bénéfiques ont également été observés sur la prévention du déclin cognitif lié à l’âge.
Sur le plan émotionnel, l’activité physique influence également notre santé mentale, en réduisant les symptômes de la dépression et de l’anxiété, grâce à la régulation de certains neurotransmetteurs, tels que la sérotonine et la dopamine.
De plus, étant donné que la dépression et l’anxiété nuisent à des aspects importants de notre cognition – comme l’attention, la concentration, la mémoire, la vitesse de traitement de l’information ou encore la prise de décision –, l’activité physique peut jouer un rôle protecteur pour les individus touchés par ces troubles.
Désormais, les mécanismes à l’œuvre au niveau cérébral quand on pratique une activité physique sont bien connus. Pour bénéficier pleinement de ces effets, il n’est pas nécessaire de devenir un athlète de haut niveau : une routine d’activité physique modérée mais régulière est suffisante.
Mécanismes cérébraux qui sont à l’œuvre
L’activité physique régulière ne se contente pas de remodeler notre silhouette, mais façonne également l’architecture même de notre cerveau. La recherche actuelle établit un lien entre l’exercice régulier et l’amélioration de la fonction cérébrale. Le fait de bouger aussi peu que de 30 à 45 minutes par jour suffit à déclencher une cascade de bienfaits pour le maintien de la mémoire.
La naissance de nouveaux neurones
Parallèlement, les activités nécessitant un apport important en oxygène, comme la course à pied ou la natation, favorisent la libération de facteurs de croissance tels que le BDNF – Brain-Derived Neurotrophic Factor ou facteur neurotrophique dérivé du cerveau –, des protéines essentielles à la survie et à la croissance des neurones existants ainsi qu’au développement de nouvelles cellules cérébrales.
Protéines et neurotransmetteurs libérés pendant l'exercice
Le VEGF (facteur de croissance de l'endothélium vasculaire) est une protéine qui favorise la santé des vaisseaux sanguins.
De faibles niveaux de dopamine sont associés à de nombreuses maladies, notamment le trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH) et la maladie de Parkinson. Des niveaux élevés de dopamine, en revanche, sont associés à la dépendance, à la manie et à l'obésité.
Lorsqu'il y a trop d'activité dopaminergique dans certaines régions du cerveau et pas assez dans d'autres, on parle de “dysrégulation dopaminergique”. La schizophrénie en est un exemple.
De faibles niveaux de noradrénaline sont associés à l'anxiété, à la dépression, au TDAH et à des problèmes de mémoire et de sommeil. Des niveaux élevés de noradrénaline sont associés à l'hypertension artérielle et à un risque accru de dommages au cœur, aux vaisseaux sanguins et aux reins.
Une augmentation du volume cérébral à tous les âges
D’autres recherches ont montré que l’activité physique régulière modifie aussi la structure de notre cerveau : elle augmente le volume de certaines structures cérébrales, notamment de l’hippocampe et des régions préfrontales. L’hippocampe – situé dans le lobe temporal – est une structure essentielle pour la mémoire et l’apprentissage tandis que le cortex préfrontal est impliqué dans des fonctions dites exécutives – de haut niveau – telles que le raisonnement, la planification, l’inhibition, la prise de décision, la résolution de problèmes.
Des travaux chez l’animal suggèrent que ces changements structurels pourraient s’accompagner d’une amélioration de la connectivité entre les différentes zones du cerveau – en créant de nouvelles synapses, ces régions où ont lieu les interactions entre cellules nerveuses –, ce qui rendrait la communication plus efficace entre neurones.
Une meilleure oxygénation et irrigation
Un moteur de la plasticité cérébrale
En stimulant la création de nouveaux neurones et la formation de connexions synaptiques, l’activité physique agit comme un puissant moteur de la plasticité cérébrale. On nomme “plasticité cérébrale” la capacité du cerveau à se remodeler en réponse aux stimulations de l’environnement, en modifiant la force des connexions entre les neurones ou en formant de nouvelles voies neuronales.
Dans le contexte de pathologies neurologiques telles que la sclérose en plaques, l’activité physique adaptée se révèle être un outil précieux, non seulement pour la réhabilitation motrice, mais aussi pour la réhabilitation cognitive.
Les bénéfices de l’activité physique sur les capacités cognitives après 60 ans
De nombreux travaux ont montré que l’activité physique améliorait les capacités cognitives, même après 60 ans. Gain de mémoire, meilleure réactivité, plus fortes capacités de planification : les bénéfices sont multiples.
L’offre d’activité physique ainsi que les recherches dans ce domaine ont longtemps tourné autour du même triptyque : gymnastique douce, marche, yoga. Cependant, la combinaison de différentes composantes à l’entraînement peut générer des gains supérieurs.
L’exercice fait augmenter la taille de l’hippocampe
L’hippocampe est la zone du cerveau responsable de l’apprentissage et de la mémoire verbale. Lorsque vous faites de l’exercice, le volume de l’hippocampe augmente : il croît, littéralement. Les neurones dans l’hippocampe se densifient et les connexions de cette région se renforcent grâce à l’activité physique.
Il suffit d’à peine 10 minutes d’exercice léger à modéré pour renforcer les connexions entre les neurones et les régions du cerveau dédiées à la mémoire.
L’amélioration des connexions dans l’hippocampe peut mener à de meilleurs résultats aux tests de mémoire et de compétences cognitives. De brèves séances d’exercice peuvent même favoriser la mémorisation. Cela peut notamment signifier la capacité à vous rappeler où vous avez garé la voiture, ou quels sont vos rendez-vous pour la journée.
L’entraînement réduit la production d’hormones liées au stress qui inhibent l’activité cérébrale
Bon nombre de personnes se soulagent du stress en faisant une marche ou en allant courir. Lorsque vous êtes stressé, votre cerveau l’est également, et l’exercice est un outil puissant pour relaxer votre esprit.
Les endorphines libérées dans votre cerveau après l’exercice le débarrassent des hormones du stress et améliorent votre humeur. L’exercice et les endorphines stimulent également la croissance de l’hippocampe.
L’exercice favorise un sommeil de qualité
L’exercice contribue à améliorer votre esprit en vous aidant à bien dormir la nuit. En effet, le fait de relever des défis physiques chaque jour facilite l’assoupissement.
Après une bonne nuit de sommeil, le cerveau est au maximum de sa capacité, les capacités cognitives sont aiguisées et la mémoire est renforcée.
L’exercice aérobique déclenche la libération des facteurs de croissance
Le mouvement déclenche la libération du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF). Cette protéine aide le cerveau à synthétiser de nouvelles cellules et à préserver celles qui vieillissent. Le BDNF est également responsable de la formation de nouveaux vaisseaux sanguins dans le cerveau et autour de celui-ci, ce qui permet une circulation plus importante de nutriments et de sang dans cette région. Le taux de BDNF augmente chaque fois que vous faites de l’exercice, même pendant seulement quelques minutes.
L’exercice régulier ralentit le vieillissement cérébral
La recherche montre que les adultes d’un certain âge qui ont fait régulièrement de l’exercice durant leur jeunesse ont constamment de meilleurs résultats que leurs pairs aux tests de mémoire et de capacités cognitives. En fait, leurs résultats sont comparables à ceux d’autres personnes qui ont jusqu’à dix ans de moins qu’eux.
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Routine d’activité physique à adopter
Les experts et l’Organisation mondiale de la santé (OMS) recommandent au moins 150 minutes d’activité aérobie d’intensité modérée par semaine ou 75 minutes d’activité plus intensive combinée à des exercices de musculation deux fois par semaine. Par jour, entre 5.000 et 7.000 pas sont recommandés chez l’adulte.
Courir, nager, danser – mais aussi tondre la pelouse, promener son chien, ou prendre les escaliers plutôt que l’ascenseur – sont autant d’activités accessibles qui peuvent contribuer à la santé de notre cerveau.
Trois ingrédients pour entraîner le cerveau des seniors
* Intégrer une stimulation physique et motrice complexe d’intensité au moins modérée
Une activité physique d’endurance, avec une intensité d’effort au moins modérée, peut non seulement améliorer la santé cardiorespiratoire mais aussi rendre le cerveau plus performant. Elle génère une amélioration de l’aptitude cardiovasculaire, ce qui permet au cerveau de recevoir plus d’oxygène. Des travaux de recherche ont montré que cela peut également s’accompagner de la création de nouveaux neurones dans l’hippocampe, siège de la mémoire.
* Intégrer une stimulation cognitive dans l’entraînement
C’est la stimulation qui fait appel aux fonctions cognitives, comme retenir une information pendant un temps et l’exécuter, anticiper des actions, mettre en place une stratégie, etc. Lorsque la stimulation cognitive est associée à l’activité physique, cela peut produire des effets synergiques et, de ce fait, être plus efficient sur les fonctions cognitives.
* Intégrer des activités collectives qui entraînent des interactions sociales
Deux types de pratiques pourraient s’avérer intéressantes et font actuellement l’objet de recherche auprès des seniors :
Opter pour des sports collectifs de coopération et d’opposition
Les sports collectifs offrent bien plus que de simples séances d’exercice physique. Ils sollicitent l’endurance cardiorespiratoire mais engagent également l’ensemble de la condition physique. Ils peuvent convenir même après 60 ans, s’ils sont réalisés et encadrés de manière adaptée.
Sur le plan cognitif, ces activités créent des situations toujours nouvelles, riches et stimulantes. Cette double combinaison de stimulations s’appelle l’entraînement simultané. Plusieurs chercheurs mettent en lumière l’importance de cet engagement cognitif dans les sports collectifs et encouragent leur pratique, en particulier chez les personnes âgées.
Des études récentes, comme celle menée en 2022 par des chercheuses françaises, ont montré que la participation à des sports collectifs améliorait la mémoire visuo-spatiale, qui permet, par exemple, de se rappeler l’emplacement de certains objets pendant un temps limité à court terme et les capacités de planification chez les personnes âgées.
Pratiquer les jeux vidéo qui font bouger le corps : les Exergames
Ces jeux vidéo appelés “exergames” nécessitent que les joueurs bougent leur corps pour interagir avec les jeux. Ils portent ce nom en référence à la contraction d’“exercise” (exercice) et “games” et ont été popularisés depuis les années 2000 avec des consoles comme la Wii et la Switch de Nintendo ou la Kinect de Microsoft.
Ils sont conçus pour solliciter différents aspects de la condition physique, comme l’équilibre, l’endurance, la force et la coordination, tout en stimulant simultanément les fonctions cognitives. Chez les seniors, plusieurs recherches montrent que ce type d’entraînement est efficace pour améliorer de nombreuses capacités physiques et cognitives.
Une étude récente a comparé un programme d’exergames assisté par un mur immersif à un programme de marche et de renforcement musculaire. Ses résultats suggèrent que cette nouvelle génération d’exergames peut se révéler plus efficace sur les capacités cognitives que des entraînements classiques.
Choisissez l’exercice aérobique ou anaérobique pour avoir un cerveau en bonne santé
Les mouvements au rythme rapide font augmenter le flux sanguin dans la tête et le cou, fournissant ainsi au cerveau de l’oxygène et des nutriments en abondance.
L’exercice anaérobique donne des résultats similaires. Les exercices qui travaillent la force et la résistance sont également d’excellents entraînements pour le cerveau.
Il n’est même pas nécessaire de se donner à fond pour récolter des bienfaits pour votre cerveau. En fait, des activités comme le yoga, le tai-chi et d’autres sports à faible impact accroissent la capacité de concentration tout en abaissant le niveau de stress.
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Effets de l’intervention avec l’exercice sur les fonctions cognitives dans des populations en bonne santé
Des chercheurs de l’Université du sport de Shanghai ont effectué une méta-analyse, publiée dans Elsevier en décembre 2023, pour évaluer les effets de l’exercice sur les fonctions cognitives dans des populations en bonne santé.
Ainsi, cette méta-analyse a évalué les effets de chaque variable FITT-VP sur la fonction cognitive chez les enfants, les adultes et les personnes âgées en bonne santé. Cette étude a suivi les directives PRISMA. Après avoir effectué des recherches dans PubMed et le Web of Science, les chercheurs ont inclus 54 essais contrôlés randomisés pour examiner les effets des variables FITT-VP sur cinq domaines cognitifs : la cognition globale, la fonction exécutive, la mémoire, l'attention et le traitement de l'information.
Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les effets de l'exercice sur l'attention et le traitement de l'information. Cette méta-analyse offre de nouvelles informations sur les relations entre la cognition et les variables d'exercice FITT-VP dans des populations en bonne santé.
Impact d’un programme d’activité physique de coopération et d’opposition sur les fonctions cognitives de personnes âgées
Des chercheuses de l’Université Paris Cité ont réalisé une étude, publiée dans Elsevier en juin 2022, afin d’évaluer si l’activité physique de coopération avec un ou plusieurs partenaires et d’opposition avec un ou plusieurs adversaires peut générer des bénéfices cognitifs chez les personnes âgées.
L’étude a été réalisée auprès de 15 personnes âgées. Le groupe contrôle comportait 8 femmes et le groupe intervention 6 femmes et 1 homme.
La première étape de l’analyse a consisté à vérifier si les deux groupes ne présentaient pas de différences avant le programme. Pour l’ensemble des tests – fonctions cognitives et capacités fonctionnelles – et des variables indépendantes.
Les scores de progrès – résultats post-test – pré-test – ont été calculés pour les deux groupes. Une amélioration de la planification et de la mémoire visuo-spatiale à court terme a été constatée pour le groupe intervention. Il n’y a pas eu de modification de la mémoire de travail visuo-spatiale, de l’inhibition et de la flexibilité mentale. L’équilibre dynamique est conservé pour le groupe intervention, alors qu’il est détérioré chez les sujets du groupe contrôle.
Cette étude exploratoire a montré des améliorations significatives sur deux fonctions cognitives – planification et mémoire visuo-spatiale à court terme – pour les sujets ayant suivis le programme de coopération et d’opposition. Les recherches à propos des bénéfices chroniques de l’activité physique montrent une relation positive entre la pratique d’une activité physique régulière et la vitalité cognitive des personnes âgées. Le travail cognitif et l’environnement riche émanant de la coopération et de l’opposition peuvent être à l’origine de l’amélioration des fonctions cognitives.Ces résultats laissent présager que la coopération et l’opposition pourraient être des leviers intéressants à inclure dans un programme de stimulations afin d’améliorer certaines fonctions cognitives chez les personnes âgées. Seules de futures expérimentations permettront de le confirmer.
Les effets à long terme de l'exercice sur la cognition pour les individus en bonne santé
Des chercheurs de l’Université de Bâle ont publié, dans Nature Human Behaviour en mars 2020, une revue systématique et méta-analyse portant sur les modérateurs des effets à long terme de l'exercice sur la cognition pour les individus en bonne santé.
La fonction cognitive étant liée à la réussite scolaire, à la réussite professionnelle et à la santé mentale, il est nécessaire de comprendre comment les avantages cognitifs de l’exercice à long terme peuvent être optimisés.
Des bénéfices plus élevés de l’exercice sur la fonction cognitive ont été constatés après un exercice de coordination par rapport à d’autres types d’exercice. Avec une durée d'intervention plus longue, la taille de l'effet augmentait avec la durée de la séance. L'exercice était moins efficace chez les femmes que chez les hommes, et la relation dose-réponse différait entre les sexes.
Les résultats suggèrent un effet général de l'exercice sur la cognition, plutôt que spécifique à un domaine qui est influencé par le sexe, le type d'exercice et les relations réciproques entre les paramètres de dose. Les chercheurs formulent des recommandations spécifiques au sexe sur la manière dont les bénéfices cognitifs peuvent être optimisés en fonction de l'intensité de l'exercice, de sa progression et du type d'exercice.
L'efficacité de l'exercice aérobique et de l'entraînement en résistance pour les troubles et les constructions liés à l'anxiété
Des chercheurs du Département de psychologie de l’Université de Regina au Canada, ont publiée, dans Elsevier en décembre 2017, un essai contrôlé randomisé sur l'efficacité des différentes modalités d'exercice et des prédicteurs de changement.
Au total, 48 personnes souffrant de troubles liés à l'anxiété ont été randomisées pour suivre des exercices d'aérobie, un entraînement en résistance ou une liste d'attente. Les symptômes des troubles liés à l'anxiété, les concepts associés et le plaisir de l'exercice ont été évalués avant l'intervention et chaque semaine pendant l'intervention de 4 semaines. Les participants ont été évalués en outre 1 semaine et 1 mois après l'intervention.
Les résultats mettent en évidence l’efficacité de différentes modalités d’exercice pour traiter de manière unique les symptômes et les concepts des troubles liés à l’anxiété.
Les objectifs du présent essai étaient les suivants :
* Quantifier les effets de l'exercice aérobique et de l'entraînement en résistance sur l'état, les symptômes et les concepts des troubles liés à l'anxiété, y compris les troubles anxieux, le trouble obsessionnel-compulsif et le trouble de stress post-traumatique.
* Évaluer si les deux modalités d'exercice étaient équivalentes.
* Déterminer si le plaisir de l'exercice et la forme physique sont associés à la réduction des symptômes.
Le présent essai est le premier à étudier l'efficacité de différents types d'exercices sur les troubles liés à l'anxiété et les concepts associés et à utiliser une conception contrôlée randomisée. L’exercice aérobique et l’entraînement en résistance semblent tous deux efficaces pour améliorer les symptômes des troubles liés à l’anxiété et les concepts associés. Bien que le plaisir de faire de l’exercice ne semble pas prédire l’efficacité de l’exercice, une condition physique moindre est associée à une plus grande réduction des activités spécifiques.
L'entraînement physique augmente la taille de l'hippocampe et améliore la mémoire
Des chercheurs de l’Instituto Beckman et de la Université de l’Illinois dans une étude, publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) en janvier 2011, montrent que l'entraînement physique augmente la taille de l'hippocampe et améliore la mémoire.
Les chercheurs montrent dans un essai contrôlé randomisé portant sur 120 personnes âgées, que l’entraînement aérobique augmente la taille de l’hippocampe antérieur, conduisant à des améliorations de la mémoire spatiale. L'entraînement physique a augmenté le volume de l'hippocampe de 2 %, inversant ainsi la perte de volume liée à l'âge de 1 à 2 ans.
Ces résultats théoriquement importants indiquent que l’entraînement aérobique est efficace pour inverser la perte de volume de l’hippocampe à la fin de l’âge adulte, ce qui s’accompagne d’une amélioration de la fonction de mémoire.
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L’augmentation de la fréquence cardiaque active le cerveau. Bien sûr, le fait de bouger est bénéfique pour la maîtrise du poids et la mémoire, mais le cerveau bénéficie également de l’augmentation de la circulation sanguine qui découle d’un exercice régulier.
Lorsqu’il a accès à une grande quantité de sang et de nutriments, le cerveau est prêt à donner un rendement optimal. Bouger au quotidien permet également aux nouveaux neurones de se développer tout en renforçant les voies neuronales. L’exercice améliore la mémoire et favorise le maintien de la santé cognitive au fil du vieillissement.
L'hippocampe reste plastique à la fin de l'âge adulte et un exercice modéré suffit à améliorer son volume. Cela se traduit par une amélioration de la fonction de mémorisation et une augmentation de la concentration en BDNF. Ces résultats indiquent clairement que l'exercice aérobie est neuro-protecteur et qu'il est utile de l'entreprendre à l'âge adulte pour améliorer ou augmenter la cognition ou le volume cérébral.
L’exécution de mouvements variés est bonne pour le corps et pour le cerveau. Votre objectif devrait être
de mettre au point des entraînements qui comprennent une variété de mouvements dont certains font
travailler la force, d’autres l’équilibre, tandis que d’autres sont de type aérobique ou à faible impact
Voir aussi…
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