Le sport et le cerveau

Que la pratique d’un sport soit nécessairement bonne pour le cerveau, la mémoire ou les facultés cognitives, doit être nuancé. Bien qu’ils soient le plus souvent positifs, les effets du sport sur le cerveau peuvent être délétères. Sans aller jusqu’à la boxe qui provoque des dommages irréversibles au cerveau, le choc entre la tête et le ballon au football affecte déjà les fonctions cérébrales et la mémoire[1]. D’autres études ont montré que des entraînements excessifs avaient des effets délétères sur l’activité du cortex latéral préfrontal[2], une zone du cerveau importante dans la prise de décision.

Plutôt que de parler de sport, dont les aléas trop nombreux interdisent qu’on en tire des généralités sur le cerveau, il faut resserrer l’analyse sur les activités physiques, lesquelles peuvent être définies comme une production prolongée de mouvements (mais il faut toutefois exclure les mouvements mécaniques répétitifs de l’ouvrier dont les effets sont au contraire néfastes pour le corps).

Les bienfaits de l’activité physique sur la santé

Que mettre son corps en mouvements soit bon pour la santé, c’est devenu une telle évidence que beaucoup seraient bien en peine d’en expliquer le pourquoi. Dit en quelques mots, lors d’un exercice physique les organes ont un besoin accru en oxygène que le sang leur fournit – les poumons se chargent d’oxygène et le sang le répartit dans les organes et muscles sollicités ; les artères, artérioles et capillaires se dilatent, des capillaires jusque-là non utilisés sont mobilisés pour faciliter la circulation sanguine, les muscles – dont le cœur – se développent, la pression artérielle diminue, prévenant l’apparition de dépôts de graisses dans les vaisseaux sanguins. Et c’est ainsi que tout le système cardio-vasculaire se trouve renforcé.

Les bienfaits vasculaires vont se répercuter sur le système immunitaire qui va s’améliorer, ainsi que la glycémie et tout ce qui est sensible à l’insuline, et cet ensemble d’événements physiologiques vont potentiellement permettre de réduire la prévalence d’être atteint d’une maladie chronique, obésité, diabète de type 2, différents types de cancer et, bien entendu, des maladies cardiovasculaires et coronariennes.

Sport et cerveau

Il a fallu attendre les années 80 pour que la recherche s’intéresse aux conséquences de l’exercice physique sur le cerveau. C’est à cette époque qu’a été reconnu l’effet antidépresseur de la course à pied, qui a été attribué à une augmentation du taux d’endorphine, un neuropeptide opiacé endogène fonctionnant comme un neurotransmetteur, qui se fixe sur les récepteurs opioïdes, aux propriétés analgésiques et euphorisantes.

Ce n’est pas faux, mais cette explication ne suffisait pas à expliquer totalement l’addiction au sport. Administrer un antagoniste des endorphines (la naloxone, par exemple) à un sportif ne change en rien son comportement. D’autres neurotransmetteurs rentrent en jeu : l’adrénaline, la dopamine, la noradrénaline, le cortisol (l’hormone qui permet de faire face aux situations de stress), ainsi que la sérotonine, puisqu’il a été démontré que les contractions musculaires engendraient, au bout d’un certain laps de temps, un afflux d’acides aminés, le tryptophane, précurseur de la sérotonine.

Les bienfaits du sport sur le cerveau

Dans un premier temps, les chercheurs ont donc voulu comprendre ce qu’il se passait dans le cerveau du sportif pour qu’il en éprouve autant de plaisir. Que la fatigue physique provoque une telle satisfaction psychique, c’est ce que les neurosciences se donnaient pour tâche d’expliquer.

Depuis, la problématique a évolué : au lieu de se focaliser sur les seules modifications cérébrales se produisant au moment où l’effort physique est fourni, la question porte désormais sur le rapport entre l’exercice physique et le développement des fonctions cognitives prises dans leur globalité – apprentissage, mémoire, régulation des émotions et plasticité cérébrale –, à plus ou moins long terme.

Les bienfaits d’une pratique physique régulière (pas trop soutenue et adaptée) sont tels qu’ils touchent même le fœtus de la femme enceinte ; les risques de fausse couche sont réduits et le cerveau du futur nouveau-né se développe plus vite.

Oxygénation du cerveau et activité physique

Le système cardio-vasculaire a un véritable effet sur le cerveau, organe « plastique » par excellence. Contrairement à ce que les physiologistes ont longtemps pensé, le système nerveux, le système immunitaire et le système cardio-vasculaire sont imbriqués les uns dans les autres et le dysfonctionnement de l’un entraîne des répercussions sur les autres. Il n’y a qu’à penser aux conséquences d’un AVC sur le cerveau pour n’en pas douter.

Le poumon n’est pas le seul organe à s’oxygéner lors d’une pratique sportive. L’augmentation du débit sanguin permet au cerveau de mieux consommer l’oxygène transporté et de lutter contre le stress oxydatif. Aujourd’hui, il est acquis qu’une mauvaise oxygénation est responsable de certaines maladies neurodégénératives comme Alzheimer.

Sport et neuroprotection

Le rôle neuroprotecteur de l’exercice physique sur les fonctions cognitives a été établi. D’une part, la pratique régulière d’une activité physique a des conséquences bénéfiques sur la neuroplasticité cérébrale, particulièrement dans les régions sensorimotrices – cette plasticité combat le vieillissement neuronal – ; d’autre part, les chercheurs ont dorénavant la preuve que les réactions chimiques qui produisent, lors d’un exercice physique, la sérotonine et les endorphines, produisent aussi des neurotrophines.

Les neurotrophines et leurs liens avec le sport et le cerveau

Ce sont de petites protéines (polypeptides) essentielles au développement et à la survie des neurones – entre autres par la stimulation de la croissance de nouvelles dendrites. Sous l’effet d’exercices physiques répétés, l’organisme fabrique ces protéines qui s’accumulent dans certaines zones du cerveau et agissent sur la plasticité cérébrale.

Certaines d’entre elles, les BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor, ou facteur neurotrophique issu du cerveau) sont fabriquées par les cellules neuronales elles-mêmes. Plusieurs phénomènes se produisent alors :

• L’apparition de nouveaux capillaires et l’entretien des capillaires existants.
• La création de nouvelles connexions synaptiques et le renforcement des synapses existantes.
• L’apparition de nouveaux neurones et leur intégration dans des réseaux fonctionnels.

La pratique d’un sport augmente de manière significative le niveau de BDNF dans le cerveau. Cette plasticité neuronale associée à une meilleure circulation sanguine du cerveau grâce aux exercices physiques permet aux neurones de mieux fonctionner et d’accroître les réseaux cellulaires notamment de l’hippocampe, région du cerveau au cœur des processus de mémoire et d’apprentissage.

Dernier point, la pratique modérée d’un sport aurait un effet positif sur le système immunitaire en limitant, par une meilleure circulation sanguine et par la stimulation plus importante des lymphocytes, macrophages et immunoglobulines, les risques d’inflammation excessive pouvant être néfaste pour le cerveau.

Produit associé :
– Complément alimentaire pour la mémoire

[1] Lember LM, Ntikas M, Mondello S, Wilson L, Hunter A, Di Virgilio T, Santoro E, Ietswaart M. Effects of sport-related repetitive subconcussive head impacts on biofluid markers: a scoping review protocol. BMJ Open. 2021 Jun 28

[2] Blain B, Schmit C, Aubry A, Hausswirth C, Le Meur Y, Pessiglione M. Neuro-computational Impact of Physical Training Overload on Economic Decision-Making. Curr Biol. 2019 Oct 7