L’exercice augmente les niveaux de BDNF, une substance chimique impliquée dans la croissance des cellules cérébrales, qui stimule la libération de l’hormone dopamine. La dopamine est un neurotransmetteur connu pour jouer un rôle clé dans le mouvement, la motivation et l’apprentissage.
L’augmentation des protéines de croissance nerveuse explique pourquoi la course à pied favorise la santé du cerveau.
Une nouvelle étude montre que l’exercice physique augmente les niveaux d’une substance chimique impliquée dans la croissance des cellules cérébrales, ce qui favorise la libération de l’hormone du bien-être, la dopamine. La dopamine est un neurotransmetteur connu pour jouer un rôle clé dans le mouvement, la motivation et l’apprentissage.
Les experts savent depuis longtemps que la course régulière augmente l’activité de la dopamine dans le cerveau et peut protéger les cellules nerveuses contre les dommages. En outre, des recherches antérieures ont établi un lien entre l’augmentation de la substance chimique qui déclenche la dopamine, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), et les niveaux de dopamine, d’une part, et les améliorations de l’apprentissage et de la mémoire, d’autre part. Cependant, la manière précise dont ces trois facteurs interagissent n’était pas claire jusqu’à présent.
Dirigée par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine, l’enquête a révélé que les souris qui courent sur une roue pendant 30 jours présentaient une augmentation de 40 % de la libération de dopamine dans le striatum dorsal, la partie du cerveau impliquée dans le mouvement, par rapport aux niveaux des souris qui ne faisaient pas d’exercice. En outre, les coureurs ont présenté une augmentation de près de 60 % des niveaux de BDNF par rapport à leurs homologues non coureurs. Notamment, même après une semaine de repos, l’augmentation de la libération de dopamine est restée élevée. 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 à pied”, déclare l’auteur principal de l’étude et neurobiologiste Guendalina Bastioli, PhD. “Non seulement ces résultats permettent d’expliquer pourquoi l’exercice physique permet de bouger, de penser et de se sentir mieux, mais ils montrent également que ces avantages perdurent même si l’on ne s’entraîne pas tous les jours”, ajoute Bastioli, boursière postdoctorale au département des neurosciences du NYU Langone Health.
Bien que les chercheurs aient déjà mesuré l’activité de la dopamine pendant la course, la nouvelle étude permet de mieux comprendre le comportement à long terme de l’hormone et ses effets sur le cerveau bien après l’arrêt de l’exercice, selon Bastioli. Le rapport a été publié en ligne le 16 mai 2022, dans la revue Journal of Neuroscience.
Pour l’enquête, les chercheurs ont fourni à des dizaines de souris mâles un accès illimité soit à une roue tournant librement, soit à une roue verrouillée 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 les 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 neurones moteurs. Cependant, le mécanisme qui sous-tend le rôle de la dopamine dans cet effet protecteur de l’exercice n’a pas été étudié en profondeur.
“Nos résultats nous aident à comprendre pourquoi l’exercice physique atténue les symptômes de la maladie de Parkinson, ainsi que ceux de troubles neuropsychiatriques tels que la dépression”, déclare l’auteur principal de l’étude et neuroscientifique Margaret Rice, PhD. “Maintenant que nous savons pourquoi l’activité physique aide, nous pouvons l’explorer comme un moyen d’augmenter ou même de remplacer l’utilisation de médicaments stimulant la dopamine chez ces patients.”
Rice, professeur dans les départements de neurochirurgie et de neuroscience et physiologie à NYU Langone, prévient que si les résultats préliminaires chez les rongeurs sont prometteurs, des études futures chez l’homme seront nécessaires pour comprendre pleinement le rôle du BDNF et de la dopamine dans la maladie de Parkinson.
Elle ajoute que l’équipe de l’étude prévoit ensuite d’examiner la relation entre l’exercice et ces substances chimiques chez les souris femelles, qui courent notamment plus fréquemment que les mâles. En outre, les chercheurs ont l’intention d’examiner directement si les souris actives ont effectivement des capacités motrices améliorées par rapport à celles qui ont une activité physique limitée.
Référence : “Voluntary exercise boosts striatal dopamine release : evidence for the necessary and sufficient role of BDNF” par Guendalina Bastioli, Jennifer C. Arnold, Maria Mancini, Adam C. Mar, Begoña Gamallo-Lana, Khalil Saadipour, Moses V. Chao et Margaret E. Rice, 16 mai 2022, JNeurosci.
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2273-21.2022
En plus de Bastioli et Rice, les autres chercheurs de l’étude NYU impliqués dans l’étude étaient Moses Chao,PhD ; Jennifer Arnold, PhD ; Maria Mancini, PhD ; Adam Mar, PhD ; Begoña Gamallo-Lana, PhD ; et Khalil Saadipour, PhD.
Le financement de cette étude a été assuré 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.
