3 façons dont l'activité physique modifie la structure même du cerveau

3 façons dont l'activité physique modifie la structure même du cerveau
Notre cerveau peut dépendre de l'activité physique pour rester en bonne santé.
Slawomir Kruz / Shutterstock

L'exercice régulier modifie la structure des tissus de notre corps de manière évidente, comme la réduction de la taille des réserves de graisse et l'augmentation de la masse musculaire. Moins visible, mais peut-être encore plus importante, est la profonde influence de l'exercice sur la structure de notre cerveau - une influence qui peut protéger et préserver santé et fonctionnement du cerveau tout au long de la vie. En fait, certains experts estiment que le cerveau humain peut dépendent d'une activité physique régulière pour fonctionner de manière optimale tout au long de notre vie.

Voici quelques façons dont l'exercice modifie la structure de notre cerveau.

Mémoire

De nombreuses études suggèrent que l'exercice peut aider à protéger notre mémoire à mesure que nous vieillissons. En effet, il a été démontré que l'exercice prévient la perte de volume cérébral total (ce qui peut entraîner une diminution des fonctions cognitives), ainsi que le rétrécissement dans des régions cérébrales spécifiques associées à la mémoire. Par exemple, une étude d'imagerie par résonance magnétique (IRM) a révélé que chez les adultes plus âgés, six mois d'entraînement physique augmente le volume du cerveau.

Une autre étude a montré que le rétrécissement de l'hippocampe (une région du cerveau essentielle à l'apprentissage et à la mémoire) chez les personnes âgées peut être inversé par la marche régulière. Ce changement s'est accompagné d'une amélioration de la fonction de la mémoire et d'une augmentation de la protéine facteur neutropique dérivé du cerveau (BDNF) dans la circulation sanguine.

Le BDNF est essentiel pour une fonction cognitive saine en raison de ses rôles dans la survie cellulaire, plasticité (la capacité du cerveau à changer et à s'adapter à partir de l'expérience) et fonction. Les liens positifs entre l'exercice, le BDNF et la mémoire ont été largement étudiés et ont été démontrés dans les jeunes adultes et les personnes plus âgées.

Le BDNF est également l'une des nombreuses protéines liées à la neurogenèse adulte, la capacité du cerveau à modifier sa structure en développer de nouveaux neurones à l'âge adulte. La neurogenèse ne se produit que dans très peu de régions du cerveau - dont l’hippocampe - et peut donc être un mécanisme central impliqué dans l’apprentissage et la mémoire. Une activité physique régulière peut protéger la mémoire à long terme en induisant la neurogenèse via BDNF.

Si ce lien entre l'exercice, le BDNF, la neurogenèse et la mémoire est très bien décrit dans les modèles animaux, des contraintes expérimentales et éthiques signifient que son importance pour la fonction cérébrale humaine est pas si clair. Néanmoins, la neurogenèse induite par l'exercice est activement recherchée comme thérapie potentielle pour troubles neurologiques et psychiatriques, comme la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la dépression.


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Vaisseaux sanguins

Le cerveau dépend fortement du flux sanguin, recevant environ 15% de l'approvisionnement total du corps - bien qu'il ne représente que 2-3% de la masse totale de notre corps. C'est parce que nos tissus nerveux ont besoin d'un apport constant d'oxygène pour fonctionner et survivre. Lorsque les neurones deviennent plus actifs, le flux sanguin dans la région où ces neurones sont situés augmente pour répondre à la demande. En tant que tel, le maintien d'un cerveau sain dépend du maintien d'un réseau sain de vaisseaux sanguins.

L'exercice régulier aide les vaisseaux sanguins à se développer dans le cerveau. (trois façons dont l'activité physique modifie la structure même du cerveau)
L'exercice régulier aide les vaisseaux sanguins à se développer dans le cerveau.
Mine magique / Shutterstock

L'exercice régulier augmente la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins dans les régions du cerveau où se produit la neurogenèse, fournissant un apport sanguin accru qui soutient le développement de ces derniers nouveaux neurones. L'exercice améliore également la santé et fonction des vaisseaux sanguins existants, en veillant à ce que le tissu cérébral reçoive systématiquement un apport sanguin suffisant pour répondre à ses besoins et préserver sa fonction.

Enfin, l'exercice régulier peut prévenir, voire traiter, hypertension (hypertension artérielle), qui est un facteur de risque développement de la démence. L'exercice fonctionne dans plusieurs façons pour améliorer la santé et la fonction des vaisseaux sanguins dans le cerveau.

Inflammation

Récemment, un nombre croissant de recherches s'est concentré sur la microglie, qui sont les cellules immunitaires résidentes du cerveau. Leur fonction principale est de constamment vérifier le cerveau pour les menaces potentielles de microbes ou de cellules mourantes ou endommagées, et pour effacer tout dommage détecté.

Avec l'âge, la fonction immunitaire normale diminue et une inflammation chronique de faible niveau se produit dans les organes du corps, y compris le cerveau, où elle augmente le risque de maladie neurodégénérative, comme la maladie d'Alzheimer. En vieillissant, la microglie devient moins efficace pour éliminer les dommages et moins capable de prévenir les maladies et l'inflammation. Ça signifie la neuroinflammation peut progresser, altération des fonctions cérébrales - y compris la mémoire.

Mais récemment, nous avons montré que l'exercice peut reprogrammer ces microglies dans le cerveau âgé. Il a été démontré que l'exercice rend la microglie plus économe en énergie et capable de contrer les changements neuroinflammatoires qui altèrent la fonction cérébrale. L'exercice peut également moduler la neuroinflammation dans des conditions dégénératives comme La maladie d'Alzheimer et la sclérose en plaques. Cela nous montre que les effets de l'activité physique sur la fonction immunitaire peuvent être une cible importante pour la thérapie et la prévention des maladies.

Alors, comment pouvons-nous nous assurer que nous faisons le bon type d'exercice - ou en consommons suffisamment - pour protéger le cerveau? Pour l'instant, nous ne disposons pas de preuves suffisamment solides pour élaborer des lignes directrices spécifiques pour la santé du cerveau, bien que les résultats à ce jour suggèrent que les plus grands avantages sont à tirer l'exercice aérobie - comme la marche, la course ou le vélo. Il est recommandé aux adultes d'obtenir un minimum de 150 minutes par semaine d'exercices aérobiques d'intensité modérée, combinés à des activités qui maintiennent la force et la flexibilité, pour maintenir une bonne santé générale.

Il faut également noter que les chercheurs ne trouvent pas toujours l'exercice a un effet bénéfique sur le cerveau dans leurs études - probablement parce que différentes études utilisent différents programmes d'entraînement physique et mesures de la fonction cognitive, ce qui rend difficile la comparaison directe des études et des résultats. Quoi qu'il en soit, de nombreuses recherches nous montrent que l'exercice est bénéfique pour de nombreux aspects de notre santé, il est donc important de s'assurer que vous en consommez suffisamment. Nous devons être conscients de prendre du temps dans notre journée pour être actifs - notre cerveau nous en remerciera dans les années à venir.

A propos de l'auteurLa Conversation

Áine Kelly, professeur en physiologie, Trinity College de Dublin

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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