Aerobic Exercise Makes The Brain Younger, Scientists Just Can’t Explain Why

(Photo de BearFotos sur Shutterstock)

Une année d’exercice régulier semble rajeunir le cerveau – mais ne demandez pas encore aux scientifiques comment

S’engager dans un programme d’exercice n’est pas facile, mais un cerveau plus jeune est un puissant facteur de motivation. Lorsque des chercheurs ont demandé à des adultes d’âge moyen de pratiquer régulièrement des exercices d’aérobic pendant un an, leur cerveau est devenu significativement « plus jeune », pour ainsi dire.

Après 12 mois d’entraînement régulier, le cerveau des participants semblait environ sept mois plus jeune qu’au début. Les analyses IRM analysées par des algorithmes d’apprentissage automatique ont montré des changements structurels mesurables associés aux cerveaux plus jeunes.

Les scientifiques ont vérifié plusieurs explications probables pour expliquer pourquoi cela aurait pu se produire, et aucune d’entre elles n’a abouti. La condition physique s’est améliorée. La tension artérielle n’a pas bougé. Le poids est resté le même. Les facteurs de croissance cérébrale n’ont pas montré de changements clairs. Aucun de ces facteurs n’explique le changement d’âge du cerveau.

“Les voies par lesquelles ces effets se produisent restent inconnues”, ont écrit des chercheurs de l’Université de Pittsburgh et de l’AdventHealth Research Institute dans le journal. Journal des sciences du sport et de la santé.

L’étude a suivi 130 adultes âgés de 26 à 58 ans, aucun d’entre eux n’étant particulièrement actif au départ. La moitié ont été affectées à un programme d’exercices, l’autre moitié à un groupe témoin qui venait de recevoir des informations générales sur la santé. Le groupe d’exercices s’est engagé à 150 minutes d’activité aérobique modérée par semaine, la même recommandation que d’innombrables médecins donnent à leurs patients. Deux séances par semaine se déroulaient dans un laboratoire universitaire avec encadrement, et le reste à la maison (marche, jogging, tapis roulants, vélos, vélos elliptiques, etc.).

Ce que mesure réellement l’âge cérébral

Pour mieux comprendre « l’âge du cerveau », les chercheurs ont introduit des milliers d’IRM dans un ordinateur, lui apprenant à quoi ressemble un cerveau typique de 30 ans par rapport à un cerveau typique de 50 ans. Les modèles impliquent le volume, la structure et d’autres caractéristiques neurologiques subtiles du cerveau.

Lorsqu’une personne passe un scanner cérébral, l’ordinateur prédit son âge en se basant uniquement sur ce qu’il voit. Si vous avez 45 ans mais que votre cerveau ressemble davantage à celui d’une personne typique de 48 ans, vous vieillissez plus vite que la moyenne. Si votre cerveau semble avoir 42 ans, vous vieillissez plus lentement.

Dans d’autres études, chaque année supplémentaire sur cette mesure du vieillissement cérébral a été associée à un risque environ 3 % plus élevé de développer une démence à l’avenir. Les personnes dont le cerveau semble plus vieux que leur âge ont tendance à mourir plus tôt et à présenter un déclin cognitif plus tôt. L’âge de votre cerveau à la quarantaine laisse présager votre acuité mentale à 70 ou 80 ans.

La connexion fitness que personne ne peut expliquer

Avant le début de l’étude, les chercheurs ont découvert quelque chose dans les mesures de base. Les personnes en meilleure forme physique avaient un cerveau d’apparence plus jeune. Pour chaque augmentation significative de la condition cardiovasculaire mesurée, l’âge du cerveau paraissait en moyenne près de deux ans plus jeune.

Ainsi, lorsque le groupe d’exercices s’est amélioré au cours de l’année (et c’est le cas, de manière mesurable), les chercheurs s’attendaient à ce que cela explique tout. Ce n’est pas le cas. Oui, la condition physique s’est améliorée. Oui, l’âge du cerveau a diminué. Cependant, l’analyse statistique a montré que les améliorations de la condition physique ne tenaient pas compte des changements cérébraux.

Composition corporelle ? Aucun changement dans les deux groupes. Pression artérielle? Même histoire. Le BDNF, une protéine souvent associée à la santé du cerveau, n’a pas montré d’augmentation claire et significative du nombre d’utilisateurs, et de toute façon, il n’explique pas les changements liés à l’âge du cerveau.

Les chercheurs ont répertorié les suspects habituels qu’ils avaient mesurés. Rien ne s’additionne.

“C’était une surprise”, a déclaré l’auteur principal, le Dr Lu Wan, data scientist à l’AdventHealth Research Institute, dans un communiqué. “Nous nous attendions à ce que l’amélioration de la forme physique ou de la pression artérielle explique cet effet, mais ce n’est pas le cas. L’exercice peut agir par le biais de mécanismes supplémentaires que nous n’avons pas encore capturés, tels que des changements subtils dans la structure cérébrale, l’inflammation, la santé vasculaire ou d’autres facteurs moléculaires.”

Que pourrait-il se passer (outre ce qu’ils ont mesuré)

Bien entendu, le cerveau n’existe pas de manière isolée. L’exercice déclenche une cascade de changements dans tout le corps, et les chercheurs n’ont mesuré qu’une poignée de possibilités.

Peut-être que l’exercice a modifié les signaux inflammatoires d’une manière que l’étude n’a pas capturée. Peut-être que cela a amélioré le flux sanguin vers le cerveau grâce à des mécanismes qui n’apparaîtraient pas dans de simples mesures de tension artérielle. Les mitochondries, les minuscules centrales électriques des cellules, seraient peut-être devenues plus efficaces. Des changements métaboliques auraient pu se produire sans avoir été suivis.

Alternativement, les cerveaux pourraient avoir réagi à l’exercice par des voies que la science n’a pas encore entièrement cartographiées. L’étude n’a pas été conçue pour mesurer tous les mécanismes possibles, mais uniquement les candidats les plus évidents.

Ce que les chercheurs savent, c’est que 150 minutes d’exercice aérobique hebdomadaire (deux heures et demie, réparties comme bon vous semble) suffisaient pour produire des changements mesurables dans la structure du cerveau en un an.

Pourquoi vos 30, 40 et 50 ans sont importants

La plupart des études sur le vieillissement cérébral se concentrent sur les personnes âgées de 70 à 80 ans, après que le déclin cognitif a déjà commencé. Cette étude a délibérément ciblé les jeunes adultes car la quarantaine semble être un point pivot.

Les facteurs de risque qui apparaissent dans la quarantaine (hypertension artérielle, obésité, inactivité) prédisent le risque de démence 20 ou 30 ans plus tard. Mais c’est aussi à la quarantaine que l’intervention peut être la plus importante. Votre cerveau est encore suffisamment résilient pour réagir, mais les processus de vieillissement ont commencé.

Les participants à cette étude n’étaient pas âgés, n’étaient pas malades et ne présentaient pas déjà de problèmes cognitifs. Il s’agissait de personnes ordinaires, dont deux tiers de femmes, âgées en moyenne de 41 ans. La plupart étaient sédentaires et rapportaient moins de 100 minutes d’exercice par semaine avant le début de l’étude. En d’autres termes, ils ressemblaient à beaucoup d’adultes américains.

Au début de l’étude, leur cerveau vieillissait normalement en moyenne, même si les participants variaient considérablement. Douze mois d’exercice ont changé cette trajectoire.

Le programme d’exercices qui a fonctionné

Rien dans le programme d’entraînement ne nécessitait un abonnement à une salle de sport ou un équipement spécial. Les participants ont marché, fait du jogging ou utilisé tout équipement cardio auquel ils avaient accès. Les moniteurs de fréquence cardiaque garantissaient qu’ils travaillaient suffisamment dur, qu’ils respiraient fort mais qu’ils étaient toujours capables de parler, travaillant à environ 60 à 75 % de leur fréquence cardiaque maximale.

Le groupe s’en est remarquablement bien sorti. Ils ont complété 93 % des minutes d’exercice prescrites. La fréquentation du laboratoire a atteint 73 %, et les gens ont comblé la différence à la maison.

Pendant ce temps, la forme physique du groupe témoin a légèrement diminué au cours de l’année, comme cela a tendance à se produire lorsque les personnes sédentaires restent sédentaires. Leur âge cérébral a légèrement augmenté en moyenne.

La pandémie a aussi compliqué les choses. Certains participants n’ont pas pu terminer les évaluations finales et pendant plusieurs mois en 2020, les séances de laboratoire ont été complètement interrompues. Pourtant, 89 % du groupe d’exercices sont revenus une fois les installations rouvertes, et les résultats ont tenu.

Ce que cela signifie pour votre cerveau

Des études antérieures ont montré que l’âge du cerveau pouvait être réduit grâce à des interventions extrêmes : régimes intensifs et programmes d’exercices chez les personnes obèses, ou chirurgie bariatrique. Cette étude étend ces résultats aux adultes d’âge moyen en bonne santé qui pratiquent un exercice modéré.

La conclusion pratique est simple : la recommandation d’exercice que vous avez entendue mille fois (150 minutes d’activité modérée par semaine) semble suffire à modifier la trajectoire de vieillissement de votre cerveau. Pas besoin de marathons ou d’heures interminables à la salle de sport.

Mais en fin de compte, le mystère scientifique demeure. L’exercice a modifié la structure du cerveau d’une manière qui a rajeuni le cerveau des personnes de 40 ans, et les chercheurs ne parviennent toujours pas à identifier le mécanisme. Ce n’est pas une faiblesse de l’étude. Cela nous rappelle à quel point nous ne comprenons pas le lien entre le mouvement physique et le cerveau.

Les recherches futures devront approfondir davantage, mesurer davantage de voies, suivre davantage de biomarqueurs et suivre les personnes pendant de plus longues périodes. Pour l’instant, nous avons un quoi sans pourquoi : l’exercice semble ralentir ou inverser le vieillissement cérébral, même lorsque les suspects habituels ne l’expliquent pas.

Avis de non-responsabilité : cet article est fourni à titre informatif uniquement et ne constitue pas un avis médical. L’étude discutée impliquait des adultes en bonne santé âgés de 26 à 58 ans dans des conditions supervisées. Avant de commencer tout nouveau programme d’exercice, consultez votre médecin, surtout si vous avez des problèmes de santé, avez été sédentaire ou prenez des médicaments. Les résultats individuels peuvent varier et les mécanismes par lesquels l’exercice affecte la structure cérébrale ne sont pas entièrement compris.