Les chercheurs ont découvert des neurones spécifiques chez la souris qui semblent contrôler directement la capacité d’endurance, ce qui suggère que le cerveau – et pas seulement les muscles – dicte la durée pendant laquelle vous pouvez vous pousser physiquement. Les résultats soulèvent la possibilité de thérapies futures pour améliorer les performances physiques en ciblant ces cellules cérébrales, même si des obstacles importants subsistent.
Le rôle du cerveau dans les limites physiques
Pendant des décennies, les scientifiques ont considéré la réponse du cerveau à l’exercice comme distincte des changements physiques du corps, comme la croissance musculaire. Cependant, cette nouvelle recherche suggère que les adaptations cérébrales coordonnent toutes les autres améliorations physiologiques, agissant comme un régulateur central de l’endurance. L’étude s’est concentrée sur les neurones de l’hypothalamus ventromédian, une zone déjà connue pour être cruciale pour les gains de condition physique chez les rongeurs – une structure et une fonction cohérentes chez les mammifères, ce qui signifie que des cellules similaires existent probablement chez les humains.
Comment l’activité cérébrale se développe avec l’exercice
L’équipe a suivi l’activité neuronale chez des souris pendant des séances d’entraînement sur tapis roulant. Ils ont découvert que les neurones dotés de récepteurs SF1 présentaient une activité accrue à mesure que les souris couraient, la proportion de cellules activées augmentant chaque jour. Au huitième jour, plus de 53 % de ces neurones fonctionnaient, contre moins de 32 % le premier jour. Cela suggère que, comme les muscles, le cerveau « construit » littéralement sa réponse d’endurance grâce à des exercices répétés.
Le blocage des neurones d’endurance réduit les performances de moitié
Pour tester cela plus en détail, les chercheurs ont utilisé l’optogénétique (une méthode basée sur la lumière pour contrôler les neurones) pour arrêter temporairement ces cellules liées à l’endurance dans un groupe distinct de souris. Les souris ont quand même amélioré leur distance de course d’environ 400 mètres en trois semaines d’entraînement… mais cela représentait la moitié de l’amélioration observée chez les souris dont les neurones étaient intacts.
Utilisation du carburant et récupération musculaire
L’étude suggère que ces neurones pourraient influencer la façon dont le corps utilise l’énergie lors des activités d’endurance. L’inhibition de ces cellules a obligé les souris à brûler les glucides plus rapidement, épuisant ainsi prématurément leurs réserves de carburant. Les neurones semblent également réguler la libération de PGC-1 alpha dans les muscles, une protéine essentielle à une utilisation efficace du carburant, et favoriser l’augmentation de la glycémie pour une récupération musculaire plus rapide.
L’avenir de l’amélioration de l’endurance
Bien que l’optogénétique ne soit pas viable chez l’homme, les chercheurs pensent qu’il pourrait être possible de développer des médicaments ou des suppléments qui activent ces neurones. Des expériences préliminaires stimulant l’activité neuronale chez la souris ont permis d’obtenir plus du double de l’endurance par rapport aux groupes témoins. Cela pourrait particulièrement profiter aux personnes ayant une capacité d’exercice limitée, comme les personnes âgées ou les survivants d’un AVC.
Mises en garde et questions restantes
La traduction de ces résultats chez les humains n’est pas garantie et il existe des problèmes de sécurité. Une surstimulation de ces neurones pourrait provoquer de dangereuses chutes de sucre dans le sang, compte tenu de leur rôle dans la régulation énergétique. De plus, les cellules d’endurance du cerveau ne sont qu’une partie d’un tableau plus large de la santé. L’exercice offre une multitude d’avantages – amélioration de l’humeur, réduction de l’anxiété, amélioration cognitive – qui ne peuvent peut-être pas être entièrement reproduits par la simple activation de ces neurones.
En fin de compte, même si cette découverte offre un aperçu fascinant du contrôle exercé par le cerveau sur l’endurance physique, il est peu probable qu’elle constitue une solution unique pour une meilleure santé.
