Le Cerveau de l'Enfant et de l'Adolescent: Effets de la Méditation sur la Structure du Cerveau

lundi 27 novembre 2017

Effets de la Méditation sur la Structure du Cerveau

Stabilité de l’attention, résistance au stress, ouverture aux autres : les bienfaits de la méditation sont aujourd’hui largement connus. Cette pratique issue du bouddhisme est utilisée à l’hôpital pour le traitement des douleurs chroniques ou de la dépression, à l’école pour améliorer la concentration des élèves et par tout un chacun pour se sentir mieux dans sa vie.

Les premières études scientifiques abouties sur la méditation et le cerveau datent seulement des années 2000, avec l’apparition des technologies d’imagerie cérébrale.

La méditation consiste à faire le vide total en soi et à se concentrer sur ce qui passe à l'intérieur de notre corps (respiration, fonctions vitales, etc.). Elle nous aide à faire abstraction du stress, à chasser de notre esprit les émotions, idées, tracas, etc., et à nous concentrer sur l'intérieur.

La méditation peut être comparée à une sorte de gymnastique du cerveau. Comme pour les muscles de notre corps, ce n'est qu'à force de pratique régulière que l'on parvient à atteindre un état de relâchement, de sérénité et de relaxation totale.

Il existe plusieurs manières de méditer, qui sont décrites et expliquées dans de nombreux livres de spiritualité et de cheminement intérieur. Ses deux formes principales sont :

* La méditation focalisée où l’on fixe un objet précis sur lequel on concentre toute son attention afin de se détacher des parasites du monde extérieur.

* La méditation de pleine conscience où l’on s’attarde au contraire sur toutes les émotions internes et les multiples sensations externes en acceptant consciemment leur présence et sans se laisser affecter par leur nature.

Fonctionnement du cerveau pendant la méditation

À gauche: cerveau stressé
À droite: cerveau en méditation

Le cerveau au repos, même s’il n’est engagé dans aucune action cognitive, présente une activité se mesurant à environ 5 Hz (ondes thêta), ce qui est son régime de base. Les zones cérébrales en activité vont du cortex préfrontal médian aux cortex pariétal inférieur et temporal supérieur et incluant le cortex cingulaire postérieur.

En matière de méditation focalisée, ce sont les mêmes régions cérébrales qui vont être activées. Le cortex cingulaire est connu pour être impliqué dans des fonctions supérieures comme le contrôle de soi, la concentration sur la résolution d’un problème, la reconnaissance de nos erreurs.

On sait que chez l'homme, après un mois de méditation, une zone du cerveau appelée cortex cingulaire antérieur (ACC) est anormalement activée. Les neurones y sont excités de façon beaucoup plus synchronisée que chez des personnes qui n'ont pas pratiqué de méditation, y compris lorsqu'elles sont au repos.

Le thalamus transmet les sensations en adressant à la zone correspondante du cortex des impulsions électriques – les ondes alpha – dont la fréquence varie en fonction de l'intensité de la perception. Quand l'esprit se concentre sur une partie du corps, les ondes baissent sur la zone cible et la sensation augmente alors que, partout ailleurs, les ondes alpha augmentent et les sensations baissent.

Modifications dans le cerveau

La méditation provoque des changements fonctionnels dans le cerveau, elle induit une réorganisation de l’activité neuronale. C’est ce qu’on appelle la neuroplasticité, c’est-à-dire la faculté du cerveau à être modifié – y compris dans sa structure – par l’expérience vécue.

La pratique régulière de la méditation a ainsi un effet physiologique sur le cerveau : cela se traduit par l’activation de certaines zones qui commandent notre attention, nos émotions, notre présence au monde et aux autres.

Selon plusieurs études, le cerveau aurait une certaine plasticité, c’est-à-dire qu’on pourrait l’entraîner comme un muscle. En mettant l’accent sur sa capacité de concentration, sur l’observation de notre propre intérieur, c’est-à-dire nos pensées et émotions, la méditation fait partie de ces entraînements mentaux. Le fait de la pratiquer permettrait d’augmenter la concentration de matière grise dans plusieurs régions du cerveau, comme l’hippocampe gauche ou le cervelet.

En outre, les personnes qui ont une longue expérience en méditation présentent un cortex cérébral plus épais que des personnes comparables qui ne pratiquent pas la méditation. Cette différence est encore plus marquée chez les personnes âgées, dont le cortex s’affine progressivement avec l’âge.

La méditation semble même susceptible d'augmenter la connectivité des circuits cérébraux et de produire des effets bénéfiques non seulement sur l'esprit et le cerveau, mais aussi sur l'ensemble du corps.

Recherche

La méditation augmente le nombre de plis dans le cortex cérébral

Dans une étude menée par des chercheurs à l’Université de Californie, publiée dans Frontiers in Human Neuroscience en mars 2012, la méditation augmente le nombre de plis se trouvant dans le cortex cérébral.

Le néocortex ou le cortex cérébral, bien qu'ayant une épaisseur de seulement 3 à 5 mm, si l'on excepte le cervelet, contient plus de cellules nerveuses que toute autre structure du cerveau.

La méditation augmente le nombre de gyrification du cortex. Cette transformation augmente les circonvolutions du cerveau, ces canaux et sillons repliés aux allures de boyaux torsadés. Plus la structure s'épaissit ou se multiplie, plus le traitement de l'information est accéléré. Les chercheurs ont noté que ce processus s'améliore avec les années de pratique.

Ces mêmes chercheurs avaient déjà prouvé l'épaississement de la paroi du cerveau des gens qui méditent. Cette modification structurale avait accéléré la connexion entre les neurones.

En comparant les données obtenues par imagerie par résonance magnétique, les différences observées entre le groupe de méditant et d'autres, les chercheurs ont trouvé en particulier ces améliorations dans une partie du cerveau, l'insula droite et dorsale gauche, liée au système nerveux autonome, affectif et cognitif.

Les neurosciences ont établi la corrélation entre l'épaisseur de la structure du cerveau et l'amélioration des fonctions cognitives. Au contraire, une surface irrégulière ou trop mince serait liée à différentes maladies neuropsychiatriques, notamment la schizophrénie et l'Alzheimer.

La méditation atténue l’expérience de la douleur

Une étude conduite par l’Université de Manchester, publiée dans la revue médical Pain en 2010, a découvert que la pratique régulière de la méditation diminue le ressenti de la douleur, la rendant moins intense et désagréable.

Les chercheurs expliquent que cet effet est du au fait que le cerveau des méditants anticipe moins la douleur et ne concentre pas autant d’attention à la sensation physique qu’elle provoque.

Des expériences ont ainsi été menées sur des méditants expérimentés pour savoir si leur perception de la douleur était modifiée par leur pratique. Pour cela, les chercheurs ont utilisé un dispositif qui provoque par intermittence une brève douleur tandis qu’un scanner enregistre l’activation des aires cérébrales. Les méditants ressentent la douleur avec la même intensité que les novices. Ce qui diffère chez eux, c’est l’absence d’anticipation du stimulus douloureux, source d’anxiété et de stress chez les autres. Comme si la méditation permettait d’objectiver la sensation douloureuse et d’éviter ainsi de l’interpréter ou de la rejeter.

L’étude suggère que ces bénéfices ne sont ressentis que par les méditants expérimentés qui pratiquent la méditation depuis longtemps. Chez ces méditants, les zones du cerveau associées à l’anticipation de la douleur ont montré moins d’activité que celles des méditants moins expérimentés et des participants qui n’ont jamais médité. Les constatations de l’étude indiquent un certain potentiel pour le développement futur de méthodes de gestion de la douleur alternatives impliquant la méditation.

La méditation ne modifie par la douleur, mais notre rapport à la douleur.

Méditer augmente la matière grise du cerveau

Selon une équipe de l'université de Californie de Los Angeles, dans une étude publiée dans la revue Frontiers in Psychology en 2009, méditer protégerait notre cerveau du déclin.

Pour démontrer cela, 100 personnes de 24 à 77 ans ont été recrutées. 50 % pratiquaient la méditation depuis quatre à quarante-six ans. L'autre moitié constituait le groupe témoin. Tous ont passé une IRM qui a révélé l'anatomie de leur cerveau.

Sur les clichés, les chercheurs ont observé que, si avec l'âge la matière grise – corps cellulaires des neurones et connexions – se réduit d'une façon générale dans les deux groupes, la pente de régression n'est pas la même. Celle du groupe témoin était considérablement plus raide que celle du groupe des méditants. Avec, localement, un effet encore plus marqué dans certaines zones comme l'hippocampe impliqué dans la mémorisation. Autrement dit, la pratique mentale amoindrirait la perte inéluctable du volume cérébral.

Selon les auteurs, comme toute autre activité mentale intense, la méditation stimulerait ainsi la genèse des branches des neurones – dendrites – et des connexions – synapses –. Ces micro-changements anatomiques aboutissant à un gain global de matière grise qui compenserait la perte due à l'âge. La méditation agirait également en réduisant le niveau de stress, délétère pour les neurones.

La méditation modifie le cerveau

Neuroscientifique à l’hôpital du Massachusetts et à la Harvard Medical School, le Dr Sara Lazar a démontré avec son équipe dans une étude en 2011 que la méditation augmente le volume de matière grise.

Après 8 semaines d’apprentissage et de pratique de la méditation par des débutants, le renforcement cérébral a été observé dans les régions du cortex cingulaire postérieur – contrôle de soi –, de l’hippocampe gauche – apprentissage, mémoire, régulation émotionnelle –, de la jonction temporo-pariétale – empathie et compassion – et même de l’amygdale, responsable en partie du sentiment de peur et d’anxiété.

En 2005, le Dr Lazar détectait déjà chez des méditants réguliers un épaississement du tissu cérébral du cortex préfrontal gauche impliqué dans les processus cognitifs, émotionnels et le sentiment de bien-être. En 2010, cette même chercheuse montrait aussi un grossissement de l'hippocampe et un rétrécissement de l'amygdale – sensible à la peur –. Le cerveau méditant paraît aussi mieux connecté.

Changements mis en avant dans les études :

* Ralentissement du vieillissement du cortex cérébral, épaisse couche de neurones qui entourent le cerveau.

* Léger épaississement du cortex préfrontal gauche, impliqué dans les états d’humeur, dans les processus cognitifs et émotionnels, ce qui augmente le sentiment de bien-être et augmente l’optimisme.

* Léger grossissement du tissu de neurones au niveau de l’hippocampe, ce qui permettrait une meilleure mémorisation.

* Rétrécissement de l’amygdale, moins d’agressivité et moins de peur.

* Un meilleur renforcement du système immunitaire, lié à une meilleure gestion du stress, car celui-ci de façon chronique peut abaisser l’efficacité du système immunitaire.

Méditation de pleine conscience : comment agit-elle sur le cerveau ?

Selon une étude réalisée par des chercheurs de Carnegie Mellon University, publiée dans Biological Psychiatry en février 2016, des bénéfices tirés de la méditation de pleine conscience permettraient l’augmentation du taux de connectivité dans le cortex préfrontal et la diminution du taux d'interleukine-6, un marqueur de l'inflammation.

La méditation de pleine conscience, mindfulness en anglais, consiste à se concentrer sur ses sensations ou perceptions, en les laissant passer, sans porter de jugement. Elle semble présenter des bénéfices pour la santé, comme la réduction de la douleur.

Les chercheurs ont mené un essai randomisé contrôlé sur 35 adultes en recherche d'emploi, avec un niveau de stress élevé. Ils ont été répartis en deux groupes : certains ont suivi un entraînement intensif à la méditation de pleine conscience pendant trois jours, et d'autres ont fait de la relaxation classique.

Tous ont eu un scanner cérébral au repos avant et après leur programme. Les participants ont aussi fourni des échantillons sanguins avant le programme et pendant quatre mois, afin que soit mesurée l'interleukine-6, un biomarqueur de l'inflammation.

Les scanners du cerveau ont montré que l'entraînement à la méditation de pleine conscience augmentait la connectivité d'un réseau cérébral au repos dans des aires importantes pour l'attention et le contrôle exécutif – le contrôle du comportement –, dans le cortex préfrontal dorsolatéral. La relaxation n'avait pas ces effets pour les autres participants.

De plus, les participants qui ont suivi le programme de méditation de pleine conscience ont aussi eu une réduction du taux d'interleukine-6. D'après les auteurs, les modifications au niveau du cerveau expliqueraient 30% de l'effet de la méditation de pleine conscience sur l'interleukine-6. La méditation de pleine conscience permettrait de nouvelles connexions dans le cerveau et cette réorganisation neuronale favoriserait une meilleure gestion du stress et de ses conséquences, comme l'inflammation.

Ces changements dans le cerveau fournissent un marqueur neurobiologique d'un meilleur contrôle exécutif et de la résistance au stress. L'entraînement à la méditation de pleine conscience améliore la capacité du cerveau à gérer le stress, et ces changements améliorent un large éventail de résultats de santé liés au stress.

Les bénéfices de la méditation mindfulness pour la santé sont dus au fait qu'elle modifie les réseaux cérébraux ; ces changements dans la connectivité cérébrale expliquent les améliorations au niveau de l'inflammation. Ce nouveau travail éclaire comment cet entraînement de pleine conscience agit sur le cerveau pour produire ces avantages inflammatoires pour la santé.

La méditation et les exercices mentaux modifient la plasticité cérébrale et réduisent le stress

Des chercheurs du Département de Neurosciences Sociales, de Sciences cognitives et Cérébrales Humaines de l’Institut Max Planck à Leipzig (Allemagne), ont mené un projet à grande échelle : ReSource Project, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science Advances en octobre 2017. Il vise à distinguer les effets uniques des différentes méthodes de formation mentale sur le cerveau, le corps et le comportement social.

Pour étudier si la formation mentale ciblée de différentes compétences cognitives et sociales peut induire des changements spécifiques dans la morphologie cérébrale, les chercheurs ont recueilli des données longitudinales d’imagerie par résonance magnétique (IRM) au cours d’une intervention de formation mentale de 9 mois à partir d’un grand échantillon d’adultes âgés entre 20 et 55 ans.

Au moyen de divers exercices mentaux quotidiens et de séances groupées hebdomadaires, les protocoles de formation traitent spécifiquement de trois domaines fonctionnels:

1. L’attention portée à l’attention et l’interception.
2. Les compétences socio-affectives (compassion, traitement des émotions difficiles et motivation pro-social).
3. Les compétences socio-cognitives (perspective cognitive, prise sur soi et les autres et métacognition).

Les analyses d’épaisseur corticale basées sur l’IRM, contrastant les différents modules de formation les unes avec les autres, ont indiqué des changements divergents spatialement dans la morphologie corticale. Les changements de cerveau structurel spécifiques au module ont été en corrélation avec les améliorations comportementales induites par la formation chez les mêmes individus dans les domaines spécifiques de l’attention, de la compassion et de la prise de conscience cognitive, respectivement, et se chevauchant avec des réseaux fonctionnels. Les résultats longitudinaux indiquent une plasticité structurale dans des réseaux cérébraux socio-affectifs et socio-cognitifs bien connus chez des adultes en bonne santé basés sur des pratiques mentales quotidiennes ciblées.

Tous les exercices ont été pratiqués six jours par semaine pour un total de 30 minutes par jour. Les chercheurs ont évalué une variété de mesures telles que les tests de comportement psychologique, les mesures du cerveau au moyen de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et des marqueurs de stress tels que la libération de cortisol avant et après chacun des trois modules de formation pendant les trois mois.

Simultanément, l’attention a augmenté ainsi que les aspects exécutifs de l’attention, alors que la performance dans les mesures de compassion ou de prise de vues n’avait pas augmenté de manière significative. Les capacités sociales n’ont été touchées que par les deux autres modules intersubjectifs.

Dans les deux autres modules, axés soit sur les compétences socio-affectives ou socio-cognitives, les chercheurs ont pu montrer des améliorations comportementales sélectives en matière de compassion et de prise de perspective. Ces changements de comportement correspondaient au degré de plasticité cérébrale structurelle spécifique de régions situées dans le cortex qui soutiennent ces capacités.

Ces résultats fournissent des preuves impressionnantes de la plasticité cérébrale chez les adultes grâce à une pratique mentale quotidienne brève et concentrée, entraînant une augmentation de l’empathie, de la compassion et de la prise de perspective, qui sont des compétences cruciales pour les interactions sociales réussies, la résolution des conflits et la coopération. Ces résultats sont très pertinents pour les systèmes éducatifs et pour une application clinique.

Les chercheurs ont découvert que, dans les participants soumis à un test de stress psychosocial, la sécrétion de l’hormone du stress (cortisol) a diminué jusqu’à 51%. Cependant, cette réduction de la sensibilité au stress dépendait des types de formation mentale préalablement formés.

Seuls les deux modules (2 et 3) axés sur les compétences sociales ont considérablement réduit la libération de cortisol après un facteur de stress social. Malgré ces différences au niveau de la physiologie du stress, chacun des modules de formation a réduit la perception subjective du stress.

Les résultats actuels mettent en évidence non seulement que les compétences sociales cruciales nécessaires à une interaction et une coopération sociales réussies peuvent encore être améliorées chez les adultes en bonne santé. Une telle formation mentale entraîne des changements structurels du cerveau et la réduction du stress social, mais aussi les différentes méthodes de formation mentale ont les effets différentiels sur le cerveau, sur la santé et le comportement.

* *

Les effets de la méditation

Dans la méditation, l'être humain apprend à ressentir de nouveau son corps, son âme et son esprit comme une unité. La colonne vertébrale, si souvent en mauvais état, se redresse, le système nerveux se renforce, le fonctionnement du cerveau est régularisé et harmonisé par l'éveil des couches profondes qui sont comme endormies chez l'homme habitué à n'utiliser que ses facultés rationnelles, au détriment de son intuition et de sa créativité.

L'amélioration de la circulation sanguine cérébrale conduit à un repos du cortex avec l'arrêt du flux des pensées, tandis que le sang afflue vers les couches profondes, qui s'éveillent en donnant une impression de calme, de sérénité.

Que se passe t-il dans le cerveau ?

La pratique régulière de la méditation améliore le fonctionnement général du cerveau en augmentant la capacité du cerveau à traiter les informations à un rythme plus soutenu.

Elle provoque des importants changements dans l’hémisphère droit, qui est associé au maintien de la concentration et de l’attention. Elle améliore les performances mentales telles que la capacité d’apprentissage, une mémoire et une compassion renforcée et une augmentation de la substance grise dans l’hippocampe, région du cerveau associée avec l’apprentissage et la mémoire.

Dans l’amygdale, elle diminue la substance grise, provoquant une réduction significative du stress et de l’anxiété chez les individus.

Des effets de la méditation sur le réseau neural, associé aux comportements de compassion sociale tels que l’altruisme, l’empathie et la gentillesse.

Que se passe t-il dans le corps ?

La méditation épaissit les zones clés du cerveau associées aux perceptions auditives, sensorielles, visuelles et internes. C'est ainsi que l'on devient réceptif à travers chacune des cellules du corps, comme si l'on commençait à penser avec tout son corps et que toute division intérieure était dépassée. De plus, dans la paix de la méditation, ce qui vit dans les couches profondes de l'inconscient peut être mené à la conscience pour y être purifié mais agit aussi sur le système hormonal, vasculaire et même musculaire.

Que se passe t-il dans la psyché ?

La méditation améliore la régulation des émotions, des comportements et des pensées.

Il y a des changements structurels dans la zone du cerveau – le cortex cingulaire antérieur (CCA) – associée à la régulation du comportement et des émotions. Non seulement la structure cérébrale est modifiée, mais sa connectivité avec les autres zones du cerveau est également renforcée de manière significative.

De manière générale, la méditation stimule l’activité du cortex préfrontal gauche, la partie du cerveau qui est responsable des sentiments positifs tels que l’empathie, l’estime de soi ou le bonheur, tout en diminuant les sentiments négatifs comme le stress, la colère ou l’anxiété. De plus, elle réduit les sensations de douleur grâce à son action sur le cortex cingulaire antérieur, l’insula et le thalamus.

L’augmentation des connexions cérébrales reliées à la substance blanche est liée aux changements positifs dans l’humeur des individus.

La méditation, au vu de tous les bienfaits qu’elle présente sur la gestion du stress, des émotions négatives, est évidemment indiquée dans les troubles psychologiques tels que le stress ou l’anxiété généralisée.

Les recherches sur la méditation apportent de nouvelles connaissances sur les méthodes d'entraînement mental, susceptibles d'améliorer la santé et le bien-être. La pratique de la méditation en parallèle de notre vie professionnelle améliorerait non seulement notre bien-être, mais aussi nos facultés d’apprentissage et de mémoire, nous rendant ainsi plus performants et mieux disposés à travailler sereinement.

Voir aussi…