L’exercice augmente les niveaux d’un produit chimique impliqué dans la croissance des cellules cérébrales, ce qui renforce la libération de la dopamine, l’hormone du « bien-être », selon une nouvelle étude. La dopamine est connue pour jouer un rôle clé dans le mouvement, la motivation et l’apprentissage.
Les experts ont compris depuis longtemps que la course régulière augmente l’activité de la dopamine dans le cerveau et peut protéger les cellules nerveuses contre les dommages. De plus, des recherches antérieures ont établi un lien entre les augmentations dues à l’exercice dans le produit chimique déclencheur de la dopamine appelé facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) et dans les niveaux de dopamine à des améliorations de l’apprentissage et de la mémoire. Cependant, la manière précise dont ces trois facteurs interagissent est restée jusqu’à présent incertaine.
Dirigée par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine, l’enquête a montré que les souris courant sur une roue pendant 30 jours avaient une augmentation de 40% de la libération de dopamine dans la couche dorsale, la partie du cerveau impliquée dans le mouvement, par rapport aux niveaux chez les souris qui n’a pas exercé. Les coureurs ont également montré une augmentation de près de 60 % des niveaux de BDNF par rapport à leurs homologues qui ne courent pas. Notamment, l’augmentation de la libération de dopamine est restée élevée même après une semaine de repos. De plus, lorsque les niveaux de BDNF étaient artificiellement réduits, la course à pied n’entraînait pas de libération supplémentaire de dopamine.
« Nos résultats suggèrent que le BDNF joue un rôle clé dans les changements durables qui se produisent dans le cerveau à la suite de la course », déclare l’auteur principal de l’étude et neurobiologiste Guendalina Bastioli, PhD. « Non seulement ces résultats permettent d’expliquer pourquoi l’exercice vous fait bouger, réfléchir et vous sentir mieux, mais ils montrent également que ces avantages se poursuivent même si vous ne vous entraînez pas tous les jours », ajoute Bastioli, stagiaire postdoctoral au Département de neurosciences de NYU Langone Santé.
Alors que les chercheurs ont déjà mesuré l’activité de la dopamine pendant la course, la nouvelle enquête donne un aperçu du comportement à long terme de l’hormone et de ses effets sur le cerveau bien après l’arrêt de l’exercice, selon Bastioli. Le rapport est publié en ligne le 16 mai dans le Journal des neurosciences.
Pour l’enquête, les chercheurs ont fourni à des dizaines de souris mâles un accès illimité à une roue tournant librement ou à une roue bloquée qui ne pouvait pas bouger. Après un mois, l’équipe a mesuré la libération de dopamine et les niveaux de BDNF dans des tranches de cerveau. Ils ont répété ce même processus sur un nouveau groupe de rongeurs, dont certains avaient été génétiquement modifiés pour produire deux fois moins de BDNF que des souris ordinaires.
Les auteurs de l’étude notent que les patients atteints de la maladie de Parkinson et d’autres troubles du mouvement sont souvent traités avec des médicaments qui imitent les effets de la dopamine sur les motoneurones. Cependant, le mécanisme derrière le rôle de la dopamine dans cet avantage protecteur de l’exercice n’avait pas été complètement exploré.
Nos résultats nous aident à comprendre pourquoi l’exercice atténue les symptômes de la maladie de Parkinson, ainsi que ceux des troubles neuropsychiatriques comme la dépression. Maintenant que nous savons pourquoi l’activité physique aide, nous pouvons l’explorer comme moyen d’augmenter ou même de remplacer l’utilisation de médicaments augmentant la dopamine chez ces patients. »
Margaret Rice, PhD., auteur principal de l’étude et neuroscientifique
Rice, professeur aux départements de neurochirurgie et de neurosciences et physiologie de NYU Langone, prévient que si les découvertes préliminaires chez les rongeurs étaient prometteuses, de futures études chez l’homme seront nécessaires pour bien comprendre le rôle du BDNF et de la dopamine dans la maladie de Parkinson.
Elle ajoute que l’équipe de l’étude prévoit ensuite d’étudier la relation entre l’exercice et ces produits chimiques chez les souris femelles, qui courent notamment plus fréquemment que les mâles. De plus, les chercheurs ont l’intention d’examiner directement si les souris actives ont effectivement amélioré leurs capacités motrices par rapport à celles ayant une activité physique limitée.
Le financement de l’étude a été fourni par la subvention DA0510165 du National Institute on Drug Abuse. Un soutien financier supplémentaire a été fourni par l’Institut Marlene et Paolo Fresco pour la maladie de Parkinson et les troubles du mouvement.
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