e sport n'est pas qu'une affaire de corps. En fait, le développement des muscles et le conditionnement du cœur et du système circulatoire ne sont que des effets secondaires de l'exercice. L'exercice concerne en fait le cerveau. Mais pas n'importe quel exercice. Il s'agit d'un exercice qui présente des défis, des frustrations et des récompenses dans une mesure qui signale des changements neuronaux dans le cerveau. Si l'entraînement en résistance est connu pour faire travailler non seulement les muscles, mais aussi la connexion muscle-nerf, il y a bien plus que cela. Avec 80 à 100 milliards de cellules nerveuses, appelées neurones, ton cerveau est capable de réaliser des prouesses étonnantes. Si tu sais comment faire évoluer ton cerveau dans le bon sens, tu connais le secret ultime de la longévité qui te permettra de garder un esprit vif et clair et un corps capable d'être performant à l'âge de 100 ans.
Je suis désolé de te le dire, mais d'après ce qu'a dit et publié cette année Andrew D. Huberman, professeur agrégé de neurobiologie et d'ophtalmologie à l'université de Stanford, la réponse est non. Aussi bénéfique que soit l'exercice, il n'améliore pas la plasticité du cerveau, à moins de faire certaines choses pendant l'exercice. Si l'exercice peut favoriser la neurogenèse, un processus par lequel les cellules du système nerveux sont produites, et certainement améliorer le facteur de croissance IGF-1 et la circulation sanguine dans les parties du cerveau où résident les cellules souches neurales, l'exercice ne modifie pas le cerveau.
"Le flux sanguin vers le cerveau est l'un des principaux moyens d'améliorer la santé du cerveau, qu'il augmente ou non la neurogenèse chez l'homme. Mais si nous voulons améliorer notre cerveau, nous devons aller au-delà de la neurogenèse. C'est la neuroplasticité", explique le Dr Huberman dans son podcast Huberman Lab, actuellement très écouté.
La neuroplasticité désigne la capacité du cerveau à se restructurer ou à se recâbler lorsqu'il reconnaît la nécessité de s'adapter. En d'autres termes, le cerveau peut changer en fonction du comportement, ce qui peut aider à s'engager de manière plus réfléchie dans des activités qui peuvent contribuer au bien-être, quel que soit l'âge. Ainsi, ce n'est pas seulement le cerveau qui contrôle le comportement (les motoneurones contractent les muscles sur ordre des circuits du tronc cérébral), mais notre comportement peut modifier le cerveau.
Les changements neuroplastiques se produisent aux niveaux chimique, structurel et fonctionnel du cerveau, et le cerveau continue d'évoluer tout au long de la vie, précisément parce que les connexions entre les neurones sont plastiques. Plus tu sollicites ton corps et ton esprit, plus ils fonctionneront longtemps à un niveau élevé. Imaginez que vous puissiez skier ou surfer avec vos petits-enfants à l'âge de 103 ans !
Cependant, après l'âge de 25 ans, il faut travailler pour accéder à la neuroplasticité, et voici comment.
Toncerveau veut être surpris pour libérer un cocktail neurochimique qui indique qu'il a besoin de se plastifier, de changer. Ces substances neurochimiques sont l'épinéphrine (adrénaline), l'acétylcholine et la dopamine. Sans la libération de ce mélange neurochimique, il n'y a pas de neuroplasticité. La question est de savoir ce qui libère ce cocktail neurochimique spécifique.
Pense à skier ou à surfer pour la première fois. Si tu sais déjà comment faire, tu n'auras pas accès à la neuroplasticité, mais si c'est nouveau pour ton corps et ton cerveau, tes neurones s'enflammeront comme les feux d'artifice au-dessus de l'opéra de Sydney. Explorons un peu plus en profondeur les spécificités de ces situations afin que tu saches exactement ce qu'il faut faire pour accéder à la neuroplasticité.
Pensez à une situation de concentration extrême et de vigilance élevée, mais dans un état calme (résoudre un problème de mathématiques dans un examen ou surfer sur une vague pour la première fois), et non stressé (lorsqu'un requin vous poursuit la gueule ouverte). Lorsque vous êtes extrêmement concentré et alerte, l'épinéphrine et l'acétylcholine sont libérées, ce qui accentue votre concentration, élimine les distractions ou "filtre" ce qui n'est pas nécessaire et amplifie l'entrée sensorielle ("profondeur de champ"), rendant votre expérience plus saillante, plus apparente. La libération de ces substances neurochimiques ouvre la voie à la neuroplasticité.
Bien que créer des décalages et faire des erreurs soit impopulaire et peu apprécié dans notre société, ton cerveau aime cela parce qu'il reconnaît le besoin de progresser, et non de stagner. Si tu viens de te mettre au ski, il y a peu de chances que tu réussisses du premier coup, et il est même probable que tu sois frustré. Génial ! Ton cerveau ne considère pas cela comme quelque chose de négatif, mais plutôt comme un signal pour s'adapter et aligner le monde sensoriel sur le monde moteur. Lorsque tu n'abandonnes pas et que tu réussis, tu ressens une libération de dopamine, une troisième substance neurochimique essentielle à la neuroplasticité.
As-tu déjà passé des heures à essayer d'apprendre à jouer du piano, à marquer un point au basket-ball ou à écrire un morceau de code pour finalement être frustré ? En fait, ces "erreurs", lorsque nous ne parvenons pas à progresser, signalent au système nerveux : "Mon pote, il y a quelque chose qui ne marche pas". Mais le cerveau ne comprend pas les mots "quelque chose ne fonctionne pas". Le cerveau ne comprend même pas que la frustration est un état émotionnel. En revanche, il comprend que les substances neurochimiques épinéphrine et acétylcholine sont libérées lorsque nous commençons à nous rapprocher du comportement correct ou désiré, ce qui entraîne la libération de dopamine. Ainsi, lorsque nous ne parvenons pas à atteindre un objectif, le système nerveux s'affole et modifie les circuits. Les erreurs sont donc à la base de la plasticité neuronale et de l'apprentissage.
Pourquoi le cerveau changerait-il s'il n'y avait pas quelque chose à craindre, quelque chose d'horrible ? Il doit y avoir une erreur dans notre performance. Or, il s'avère que le retour d'information de ces erreurs est le changement de la réponse et du fonctionnement de notre système nerveux !
La libération biochimique du trio est le signal pour votre cerveau de se concentrer sur la marge d'erreur et la distance entre ce que vous faites (un mouvement) et ce que vous aimeriez faire (faire mieux que la dernière fois), et le système nerveux commence alors à faire des changements presque immédiatement afin d'obtenir un comportement correct ou même un peu meilleur, ce qui provoque une cascade de libération de dopamine, qui à son tour accélère les changements plastiques dans le cerveau.
Si vous tirez parti de cette frustration pour approfondir votre effort, vous mettez en place un formidable ensemble de mécanismes de plasticité. La libération de dopamine accélère la neuroplasticité et garantit la poursuite de l'effort. En revanche, si vous prenez cette frustration et abandonnez l'effort, vous préparez essentiellement la plasticité à vous recâbler en fonction de ce qui se passera par la suite, ce qui se traduit généralement par un sentiment de misère.
Il faut donc se dire que l'on apprend et que l'on s'améliore à chaque tentative (même si l'expérience ou les données sur les performances montrent le contraire !) et laisser le cerveau effectuer les changements nécessaires, y compris les changements moteurs et musculaires. Ici, il est essentiel de s'en tenir à de minuscules améliorations progressives - de petits pas en avant, mais réguliers. Surtout si tu as plus de 25 ans et que ta plasticité demande beaucoup plus de temps et d'efforts.
Le rythme et l'ampleur de la plasticité dépendent de l'importance que nous accordons à un élément. Comme indiqué précédemment, pour créer de la plasticité, il faut utiliser ses sens et créer des déséquilibres ou des erreurs dans la manière dont on fait les choses, et ces erreurs peuvent venir de l'intérieur, sous la forme d'un fort désir de changement. L'envie de manger pour survivre, de gagner de l'argent, de devenir plus fort ou d'apprendre le français pour sauver sa relation, sont autant de signaux forts qui indiquent au cerveau qu'il y a un décalage et qu'il doit agir et s'adapter.
Il en va de même pour la séance d'entraînement de 6 minutes : l'intensité de l'entraînement met votre cerveau en état d'alerte et d'urgence pour survivre au défi. Imagine que tu te perdes dans une forêt et que tu doives aller chasser. Ton attention serait aiguisée, tu filtrerais soigneusement les sons et... tu sprinterais vers le lapin plus vite que tu ne l'aurais cru. D'accord, peut-être que vous ne seriez pas en train de sprinter.
C'est aussi la raison pour laquelle il ne suffit pas de faire de l'exercice passivement ou de compter les répétitions pour que ton système nerveux change. C'est aussi la raison pour laquelle tu n'as pas appris le français à l'école - il n'y avait pas d'envie pressante.
Pour mieux comprendre le fonctionnement de ces déséquilibres sensoriels, il faut comprendre quelque chose d'aussi fascinant que representational plasticity. La plasticité représentationnelle est la représentation interne du monde extérieur, c'est-à-dire une carte de l'espace auditif, une carte de l'espace visuel, une carte de l'espace moteur et des commandes motrices (contractions musculaires). Vous avez toutes ces représentations à l'intérieur, tout comme les oiseaux qui plongent dans le ciel et traversent les continents sans GPS, ou comme les avions qui manœuvrent dans le ciel à l'aide de différents capteurs.
Il s'agit donc de créer des décalages sensoriels et de se sentir à l'aise avec ce qui est mentalement et physiquement inconfortable - l'erreur. Pour créer de la plasticité, il faut envoyer au cerveau des signaux indiquant que quelque chose ne va pas, que quelque chose est différent, que quelque chose n'est pas atteint et qu'il y a donc un besoin brûlant de changer, de s'améliorer. En d'autres termes, vous devez mettre votre cerveau au défi en lui faisant aligner les couches d'espaces auditifs et visuels et les réactions motrices (contractions musculaires) qu'il ne connaissait pas auparavant. Et tu dois continuer à surprendre ton cerveau. Une fois que tu as appris à surfer et que tu n'apprendras pas de nouveaux trucs, il n'y aura pas de plasticité. L'avantage de la séance d'entraînement en 6 minutes est que tu peux toujours te mettre au défi jusqu'à ce que tu atteignes ton optimum génétique.
Grâce aux mécanismes de tes yeux et de tes oreilles et à la relation de ton corps avec la gravité, ton cerveau sait quels déplacements ou transferts de poids il doit lancer ou comment recalibrer tes mouvements moteurs lorsque la relation de ton corps avec la gravité change et qu'il a besoin de se rééquilibrer. C'est pourquoi tu ne tombes pas simplement lorsque quelqu'un te pousse, tu ne manques pas d'attraper ton téléphone lorsqu'il sonne ou tu frappes la balle parallèlement à ton corps sans vraiment la regarder. Le cerveau est comme un pilote dans le cockpit qui sait manœuvrer et faire atterrir l'avion en douceur sur ses roues. En fait, lorsqu'il est déséquilibré, le cervelet signale aux parties profondes du cerveau de libérer de l'épinéphrine, de l'acétylcholine et de la dopamine. Des substances neurochimiques magiques.
Plus l'activité motrice et la relation avec la gravité sont nouvelles, plus la neuroplasticité est possible. Pour certains, cela peut signifier faire du yoga ou de la gymnastique, pour d'autres prendre des virages serrés en ski, pour les danseuses de tango danser à l'envers sur des talons hauts, pour vous peut-être faire de l'équilibre sur les mains ? Mais encore une fois, si vous êtes déjà bon en équilibre sur les mains, faire de l'équilibre sur les mains, même pendant 30 minutes, ne créera pas de neuroplasticité. Plus la relation avec la gravité est nouvelle et atypique, plus la neuroplasticité est possible. Un sentiment d'instabilité et le besoin de stabiliser son corps est également une indication pour que le cerveau libère le cocktail neurochimique.
Si vous êtes simplement sur un vélo d'appartement, peu importe l'excitation de la vidéo devant vous et votre concentration, il n'y a pas de décalage sensoriel avec le pôle gravitationnel, ni d'urgence.
Imagine : ton cerveau et ta colonne vertébrale sont les pilotes d'un cockpit, et le reste de ton corps est l'avion. Que font les pilotes ? Ils gèrent les risques en scrutant continuellement l'horizon et les écrans d'ordinateur et en ajustant la trajectoire en conséquence. Il en va de même pour le système nerveux dans le cerveau et la moelle épinière.
Au cours de la séance d'entraînement de 6 minutes, nous utilisons différents déséquilibres sensoriels. La vision est un élément clé, car elle est le premier sens utilisé par l'homme pour évaluer les menaces et y répondre. Avec les données de l'entraînement clairement affichées devant vous, alors que vous êtes totalement calme mais profondément concentré, que vous résistez (poussez ou tirez) à votre force maximale, les neurones de votre cerveau commencent à s'allumer. Ils doivent le faire, car il s'agit d'une situation de survie, presque comme une situation de combat ou de fuite. L'entrée visuelle dans vos yeux active le système nerveux : "J'ai réalisé une meilleure performance lors de la première répétition la dernière fois" agit comme un stimulus sur votre système nerveux. Votre cerveau le traite et agit en conséquence. Il se peut qu'à ce moment-là, tu aies l'impression de ne pas pouvoir donner tout ce que tu peux (inadéquation), de sorte que ton cerveau te demande, par l'intermédiaire du système nerveux, d'en donner un peu plus. Dans ce cas, davantage d'unités motrices - nerfs et fibres musculaires - sont engagées. Il en résulte une augmentation de la puissance générée, instantanément visible à l'écran. En d'autres termes, nous utilisons nos yeux pour recueillir des informations sur nos performances, ce qui entraîne une augmentation de la puissance grâce à la communication entre le système nerveux, le système périphérique et les différents organes. Si l'on réussit et que l'on est plus performant, on apprécie la libération de dopamine. En répétant l'exercice, la connectivité entre le système nerveux et le tissu musculaire se renforce, en particulier au cours des premières semaines et des premiers mois, car le corps perçoit encore l'entraînement comme une nouveauté. Cela conduit à une plus grande stimulation des muscles et donc à une plus grande adaptation des unités motrices. Et vice versa : le cerveau est stimulé de la bonne manière pour amorcer un changement positif.
Bien qu'aucune recherche n'ait été menée pour évaluer les effets de la séance d'entraînement en 6 minutes sur le cerveau, il est scientifiquement prouvé que plus le cerveau est "exercé" par une concentration extrême et des activités répétitives mais inconnues et stimulantes lorsque des erreurs se produisent ou lorsque la performance souhaitée n'est pas atteinte, plus il devient fort et plus il est connecté. Les changements neuroplastiques sont plus nombreux. On sait que ces nouvelles connexions neuronales se produisent dans la matière grise et la matière blanche du cerveau. La matière grise est un tissu neuronal qui comprend les régions du cerveau impliquées dans le contrôle musculaire, la perception sensorielle (par exemple, la vue, l'ouïe), la mémoire, les émotions, la parole, la prise de décision et le contrôle de soi. La matière blanche relie les régions de la matière grise entre elles. En augmentant le volume de matière grise (les neurones proprement dits) et de matière blanche (les connexions entre les neurones) du cerveau, tu te rends plus intelligent, plus heureux et plus résistant.
Autres recherches et ressources
# Le lien surprenant entre l'entraînement musculaire et la cognition dans la littérature
Dans une étude récente publiée dans le Journal of Applied Physiology, des chercheurs ont démontré que la musculation pouvait remédier aux troubles cognitifs et même stimuler la création de nouveaux neurones. Trois séances d'entraînement à la résistance par semaine ont suffi à améliorer la cognition et à stimuler les performances de la mémoire chez les "rats de gymnastique". Bien entendu, cela ne signifie pas que les humains qui font de la musculation obtiendront les mêmes gains cérébraux. Néanmoins, les chercheurs pensent que les exercices de musculation pourraient très bien contrecarrer les troubles cognitifs liés à l'âge et la perte de mémoire chez l'homme.
Une autre étude publiée dans JNeurosci en 2020 révèle que les premières semaines d'haltérophilie renforcent le système nerveux et non les muscles. Bien que tu puisses être frustré de ne pas voir immédiatement les résultats de l'haltérophilie, n'oublie pas que tes efforts servent d'abord le tractus réticulospinal, qui se renforce, puis la force musculaire.
L'entraînement à larésistancepeut améliorer la mémoire et le raisonnement chez les personnes souffrant de troubles cognitifs légers
Une équipe de chercheurs australiens a étudié si l'entraînement à la résistance pouvait améliorer la mémoire et le raisonnement chez les personnes souffrant de troubles cognitifs légers, qui sont souvent un précurseur de la démence. L'équipe a recruté 68 femmes et 32 hommes âgés de 55 à 86 ans, tous atteints de troubles cognitifs légers, et les a répartis au hasard en deux groupes. Le premier groupe a fait de la musculation deux fois par semaine pendant six mois, en soulevant 80 % de la quantité maximale qu'ils pouvaient soulever. L'autre groupe a fait des exercices d'étirement.
Tous les participants ont été soumis à des tests cognitifs au début et à la fin de l'étude, ainsi que 12 mois après la fin de l'étude. Le groupe qui a pratiqué la musculation a obtenu des résultats significativement plus élevés à la fin de l'étude qu'au début et a conservé ce gain 12 mois plus tard. L'augmentation des résultats des tests était également plus importante pour ceux qui avaient le plus gagné en force. Les résultats du groupe ayant effectué des exercices d'étirement ont quelque peu diminué. Les résultats ont été publiés en ligne le 24 octobre 2016 par le Journal of the American Geriatrics Society.
Ressources
Dr Andrew D. Huberman, " How to Focus to Change Your Brain | Episode 6, and How to Learn Faster by Using Failures, Movement & Balance | Episode 7, Huberman Lab Podcast, 2021, https://podcasts.apple.com/ca/podcast/huberman-lab/id1545953110
Andrew D. Huberman, "Human Responses to Visually Evoked Threat", Current biology, 2020, https://profiles.stanford.edu/andrew-huberman?tab=publications
Harvard Women's Health Watch, "Weight training may boost brain power", Harvard Health Publishing, 2017, https://www.health.harvard.edu/mind-and-mood/weight-training-may-boost-brain-power
Megan Call, "Neuroplasticité : Comment utiliser la malléabilité de votre cerveau pour améliorer votre bien-être", Accelerate University of Utah Health, 2019 http://accelerate.uofuhealth.utah.edu/explore/neuroplasticity-how-to-use-your-brain-s-malleability-to-improve-your-well-being
John Murphy, "Research shows surprising link between weightlifting and cognition", MDLinx Preventive Medicine, 2019, https://www.mdlinx.com/article/research-shows-surprising-link-between-weightlifting-and-cognition/lfc-4190
Michael Dregni, "This Is Your Brain on Exercise", Experience Life, 2018, https://experiencelife.com/article/this-is-your-brain-on-exercise/,
Jesper Lundbye Jensen 1, Peter C D Marstrand, Jens B Nielsen, "Motor skill training and strength training are associated with different plastic changes in the central nervous system", 2004 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15890749/
Elizabeth A. Weaver, Hilary H. Doyle, "How Does the Brain Work ?", Dana Foundation, 2019, https://www.dana.org/article/how-does-the-brain-work/
Society for Neuroscience, "The First Few Weeks of Weightlifting Strengthens the Nervous System, Not Muscles" (Les premières semaines d'haltérophilie renforcent le système nerveux, pas les muscles), SciTechDaily, 2020, https://scitechdaily.com/the-first-few-weeks-of-weightlifting-strengthens-the-nervous-system-not-muscles
J'ai une profonde passion pour le mouvement et les sports et une curiosité insatiable pour la compréhension de la nature humaine. En faisant des recherches sur les liens entre la vitalité physique, l'acuité mentale et la recherche de la longévité, je me soucie de partager des idées précieuses et des conseils pratiques qui peuvent facilement être incorporés dans notre vie quotidienne.
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