Le lien entre l'exercice et le cerveau peut être un produit de notre histoire évolutive et du passé en tant que chasseurs-cueilleurs, disent les chercheurs.

L'anthropologue David Raichlen et le psychologue Gene Alexander, qui mènent un programme de recherche sur l'exercice et le cerveau, proposent un «modèle de capacité adaptative» pour comprendre, du point de vue des neurosciences évolutionnistes, comment l'activité physique affecte la structure et la fonction cérébrale.

Leur argument: Alors que les humains passaient d'une vie de squelette relativement sédentaire à un mode de vie plus exigeant physiquement, débutant il y a environ un million d'années, nous commencions à nous lancer dans des tâches complexes de recherche de nourriture exigeant physiquement et mentalement. l'activité physique et le cerveau est devenu si connecté.

"Une perspective évolutive"

"Nous pensons que notre physiologie a évolué pour répondre à ces augmentations des niveaux d'activité physique, et ces adaptations physiologiques vont de vos os et de vos muscles, apparemment jusqu'à votre cerveau", explique Raichlen, professeur agrégé à l'Université de l'Arizona. Anthropologie au Collège des Sciences Sociales et Comportementales.

«C'est très étrange de penser que bouger votre corps devrait affecter votre cerveau de cette façon-que l'exercice devrait avoir un impact bénéfique sur la structure et la fonction du cerveau-mais si vous commencez à y penser d'un point de vue évolutif, vous pouvez commencer à ce système répondrait de manière adaptative aux défis et aux contraintes de l'exercice », dit-il.

Cette compréhension sous-jacente de la connexion exercice-cerveau pourrait aider les chercheurs à trouver des façons d'améliorer encore plus les bienfaits de l'exercice et de développer des interventions efficaces pour le déclin cognitif lié à l'âge ou même les maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer.

Notamment, les parties du cerveau les plus taxées au cours d'une activité complexe comme la recherche de nourriture - zones qui jouent un rôle clé dans la mémoire et les fonctions exécutives comme la résolution de problèmes et la planification - sont les mêmes domaines qui semblent bénéficier des études.

"La recherche de nourriture est un comportement cognitif incroyablement complexe", dit Raichlen. «Vous vous déplacez dans un paysage, vous utilisez la mémoire non seulement pour savoir où aller, mais aussi pour revenir en arrière, vous faites attention à votre environnement. Vous faites du multitâche tout le temps parce que vous prenez des décisions pendant que vous faites attention à l'environnement, alors que vous surveillez également vos systèmes moteurs sur un terrain complexe. Mettre tout cela ensemble crée un effort multitâche très complexe. "

Vieillissement du cerveau

Le modèle de capacité adaptative pourrait aider à expliquer les résultats de recherche tels que ceux publiés par Raichlen et Alexander l'année dernière montrant que les cerveaux des coureurs semblent être plus connectés que les cerveaux des non-coureurs.

Le modèle pourrait également aider à éclairer les interventions pour le déclin cognitif qui accompagne souvent le vieillissement - à une période de la vie où les niveaux d'activité physique ont tendance à diminuer également.

«Ce que nous proposons, c'est que si vous n'êtes pas suffisamment engagé dans ce genre d'activité aérobique cognitive, cela peut être responsable de ce que nous voyons souvent comme un vieillissement cérébral sain, où les gens commencent à montrer des capacités cognitives diminuées» dit Alexander, professeur de psychologie, de psychiatrie, de neuroscience et de sciences physiologiques.

"Donc, le processus de vieillissement naturel pourrait vraiment faire partie d'une capacité réduite en réponse à ne pas être suffisamment engagé", dit-il.

La capacité réduite se réfère à ce qui peut arriver dans les systèmes d'organes dans tout le corps quand ils sont privés d'exercice.

«Nos systèmes d'organes s'adaptent aux contraintes qu'ils subissent», explique Raichlen, un coureur passionné et expert en course à pied. «Par exemple, si vous faites de l'exercice, votre système cardiovasculaire doit s'adapter pour augmenter la capacité, que ce soit en élargissant votre cœur ou en augmentant votre système vasculaire, et cela prend de l'énergie.

«Donc, si vous ne le défiez pas de cette façon-si vous ne faites pas d'exercices aérobiques-pour économiser de l'énergie, votre corps réduit simplement cette capacité», explique-t-il.

Dans le cas du cerveau, s'il n'est pas suffisamment stressé, il peut commencer à s'atrophier. Cela peut être particulièrement préoccupant, compte tenu du nombre de modes de vie plus sédentaires des humains.

«Notre histoire évolutive suggère que nous sommes, fondamentalement, des athlètes d'endurance cognitivement engagés et que, si nous ne restons pas actifs, nous aurons cette perte de capacité en réponse à cela», déclare Alexander, également membre de l'université. Evelyn F. McKnight Institut du cerveau. "Donc, il peut vraiment y avoir un décalage entre nos modes de vie relativement sédentaires d'aujourd'hui et comment nous avons évolué."

Regarder vers l'avenir

Alexander et Raichlen disent que la recherche future devrait examiner comment différents niveaux d'intensité d'exercice, ainsi que différents types d'exercices, ou d'exercices jumelés spécifiquement avec des tâches cognitives, affectent le cerveau.

Par exemple, l'exercice dans un environnement nouveau qui pose un nouveau défi mental peut s'avérer particulièrement bénéfique, dit Raichlen.

"La plupart des recherches dans ce domaine mettent les gens dans un environnement appauvri cognitivement. Ils mettent les gens dans un laboratoire et les font courir sur un tapis roulant ou un vélo d'appartement, et vous n'avez pas vraiment besoin de faire autant, alors il est possible que nous manquions quelque chose en n'augmentant pas la nouveauté », dit-il.

Alexander et Raichlen disent qu'ils espèrent que le modèle de capacité adaptative aidera à faire avancer la recherche sur l'exercice et le cerveau.

«Cette perspective neuroscientifique évolutionniste fait généralement défaut sur le terrain», explique Alexander. "Et nous pensons que cela pourrait être utile pour faire progresser la recherche et aider à développer de nouvelles hypothèses spécifiques et des moyens d'identifier des interventions plus universellement efficaces qui pourraient être utiles à tout le monde."

Le papier apparaît dans le journal Tendances en neurosciences.

La source: Université de l'Arizona

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