Les chercheurs confirment l'importance de l'exercice pour la fonction cognitive

Les chercheurs confirment l'importance de l'exercice pour la fonction cognitive

Les preuves s'accumulent selon lesquelles l'exercice peut améliorer les fonctions cérébrales et retarder ou prévenir l'apparition de maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson. Bien que les mécanismes sous-jacents restent flous, des recherches récentes suggèrent que l’activation des systèmes périphériques, tels que les muscles, l’intestin, le foie et le tissu adipeux, induite par l’exercice, pourrait influencer la plasticité neuronale. Un numéro spécial de Brain Plasticity présente de nouvelles recherches et connaissances sur la plasticité neuronale et le rôle des facteurs périphériques dans la santé cognitive.

Au moins une douzaine de facteurs périphériques ont été identifiés qui influencent les niveaux de neurotrophines, la neurogenèse adulte, l’inflammation, la plasticité synaptique et la fonction de mémoire.

Henriette van Praag, PhD, co-rédactrice invitée et rédactrice en chef de la revue, Charles E. Schmidt College of Medicine and Brain Institute, Florida Atlantic University

La cathepsine B (CTSB), une myokine, et le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BNDF) se sont révélés avoir de puissants effets neuroprotecteurs. Dans une nouvelle étude présentée dans le numéro spécial, les chercheurs ont examiné si l'augmentation de l'intensité des exercices aérobiques augmenterait la quantité de CTSB et de BDNF circulant dans le sang. Seize jeunes sujets en bonne santé ont effectué des exercices aérobiques sur tapis roulant à capacité maximale, puis à 40 %, 60 % et 80 % de leur capacité.

Le CTSB et le BDNF en circulation ont été mesurés dans des échantillons de sang prélevés après chaque séance d'exercice, et l'expression de la protéine CTSB, de la protéine BDNF et de l'ARNm a été mesurée dans le tissu squelettique. Les chercheurs ont découvert que l’exercice de haute intensité augmentait la circulation du CTSB chez les jeunes adultes immédiatement après l’exercice et que le tissu musculaire squelettique exprimait à la fois le message et les protéines du CTSB et du BDNF.

"Le CTSB et le BDNF sont des cibles thérapeutiques prometteuses qui pourraient retarder l'apparition et la progression des troubles cognitifs", a déclaré le chercheur principal Jacob M. Haus, PhD, École de kinésiologie de l'Université du Michigan. « Des études futures sont nécessaires pour élucider les mécanismes qui régulent leur libération, leur traitement et leurs rôles spécifiques au type de fibre dans le tissu musculaire squelettique. »

Le numéro spécial partage également de nouvelles recherches selon lesquelles le CTSB pourrait jouer un rôle dans le contrôle cognitif en modulant la vitesse de traitement, et que les exercices fractionnés d'intensité modérée et élevée augmentent les taux sériques de BDNF et les performances de la mémoire de travail chez les jeunes femmes adultes.

Cinq articles de synthèse abordent les interactions interorganiques entre le muscle, le foie, le tissu adipeux, le microbiome intestinal et le cerveau. Bien que l’on sache que l’exercice protège le système nerveux central, on a récemment découvert qu’il dépendait de la capacité endocrinienne des muscles squelettiques. Dans leur revue, les co-auteurs Mamta Rai, PhD, et Fabio Demontis, PhD, tous deux de la Division de neurobiologie du développement, St. Jude Children's Research Hospital, mettent en évidence les effets des myokines, des métabolites et d'autres facteurs non conventionnels qui interviennent dans l'action de la communication muscle-cerveau et muscle-rétinienne via la neurogenèse, la synthèse des neurotransmetteurs, la protéostase, l'humeur, le sommeil, la fonction cognitive et la nutrition. comportement après l'exercice.

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Ils soulèvent également la possibilité que les myokines délétères résultant de l’inactivité et de maladies musculaires pourraient devenir un nouvel objectif d’intervention thérapeutique. "Nous proposons que l'ajustement de la signalisation nerveuse centrale musculaire par la modulation des myokines et des myométabolites puisse combattre la neurodégénérescence liée à l'âge et les maladies cérébrales influencées par les signaux du système", ont-ils déclaré.

Les hommes et les femmes présentent des différences dans leurs réponses biologiques aux activités physiques ainsi que dans leur susceptibilité à l'apparition, à la progression et aux conséquences des maladies neurodégénératives. Une revue par les co-auteurs Constanza J. Cortes, PhD, Université de l'Alabama à Birmingham, et Zurine De Miguel, PhD, California State University, discute de nouvelles recherches sur les différences entre les sexes dans la réponse du système immunitaire à l'exercice en tant que mécanisme potentiel par lequel l'exercice affecte le cerveau.

"Des preuves anecdotiques suggèrent que la réponse immunitaire à l'exercice peut être renforcée chez les femmes, mais des études plus approfondies sont nécessaires", ont noté avec fermeté le Dr Cortes et le Dr De Miguel. "Pour expliquer les différences entre les sexes dans le vieillissement cognitif et les maladies neurodégénératives liées à l'âge et pour développer de nouvelles cibles thérapeutiques, des recherches interdisciplinaires intégrant les neurosciences, la physiologie de l'exercice et les gérosciences sont nécessaires."

Recherche sur les interactions entre le cerveau et le tissu adipeux, en particulier sur une hormone capable de traverser la BHE et dont il a été démontré qu'elle améliore la fonction neuronale dans des modèles animaux de la maladie d'Alzheimer ; il est de plus en plus évident que la neurogenèse peut être régulée par le microbiome intestinal ; et les recherches sur les effets de l'exercice et de l'alimentation sur la signalisation BDNF dans l'hippocampe, suggérant des approches pour traiter les maladies neurodégénératives, sont également examinées.

"Les recherches rassemblées dans ce numéro confirment l'importance de l'exercice pour la fonction de mémoire", a déclaré Christiane D. Wrann, co-rédactrice invitée, PhD, DVM, Massachusetts General Hospital et Harvard Medical School. "Nous sommes heureux de partager ce numéro spécial passionnant. De nombreuses autres molécules systémiques pertinentes pour le cerveau seront probablement découvertes dans les années à venir et pourraient constituer une base pour de nouvelles approches thérapeutiques des maladies neurodégénératives."

Source:

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