Running peut aider à réparer certains types de dommages au cerveau

Cette première esquisse anatomique du cervelet met en évidence l'arbre vitré (latin pour "arbre de vie") en raison de son aspect ramifié, en forme d'arbre. L'arbre vitré abrite la matière blanche du cervelet, ce qui facilite la communication entre la matière grise dans diverses régions du cerveau

Source: Wikimedia Domaine commun / domaine public

Des chercheurs canadiens ont découvert que la course déclenche la libération d'une molécule spécifique, le facteur de croissance du VGF, qui aide les souris à réparer certains types de lésions cérébrales. Leurs résultats ont été publiés hier dans la revue Cell Reports d' octobre 2016.

Cette découverte de pointe, menée par une équipe de chercheurs de l'Hôpital d'Ottawa et de l'Université d'Ottawa dirigée par David Picketts, s'ajoute à une liste croissante de bienfaits neuroprotecteurs dérivés de l'exercice aérobique. Si vous avez besoin d'une raison de plus pour vous motiver à faire de l'exercice, sachez que l'activité physique améliore la santé du cerveau tout en luttant contre la dépression et l'anxiété. Elle vous incitera à bouger davantage et à vous asseoir moins quotidiennement.

Des recherches antérieures ont montré que l'exercice physique augmente significativement la production de VGF dans des régions spécifiques du cerveau et déclenche une réaction en chaîne potentiellement liée à l'efficacité des antidépresseurs. VGF est également soupçonné d'avoir un effet antidépresseur endogène associé à un haut niveau de coureur. VGF vous aide à vous sentir bien chaque fois que vous transpirez en travaillant.

Cerebrum (latin pour "cerveau") en rouge.

Source: Bases de données sciences de la vie / Wikimedia Common

Dans leur récente étude, les chercheurs canadiens ont découvert que le facteur de croissance nerveuse VGF aide également à guérir le revêtement protecteur de myéline qui entoure et isole les fibres nerveuses du cervelet.

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La matière grise (parfois appelée matière grise) est constituée de neurones non myélinisés dans tout le cerveau, le tronc cérébral et le cervelet; il est également présent dans toute la moelle épinière. La matière blanche est nommée pour son apparence plus légère causée par la teneur en lipides des gaines isolantes de myéline qui accélèrent la communication entre les différentes régions du cerveau.

Le laboratoire de Picketts se concentre sur la recherche sur le rôle de diverses protéines dans le développement neuronal et les troubles de la déficience intellectuelle. Ils utilisent des modèles de souris transgéniques dans lesquels les gènes codant pour les régulateurs épigénétiques sont génétiquement inactivés pour identifier leurs besoins au cours du développement du cerveau. Cela les aide à identifier les mécanismes cérébraux qui pourraient causer un handicap intellectuel ou physique.

Cervelet (en latin pour "petit cerveau") en rouge.

Source: Bases de données sciences de la vie / Wikimedia Common

Pour leur dernière étude, Picketts et al. utilisaient une souche de souris qui avait été génétiquement modifiée pour avoir un petit cervelet. En raison de la taille réduite de leur cervelet, ces souris souffraient d'ataxie et avaient de la difficulté à marcher ou à bouger avec fluidité. Typiquement, les souris avec des cervelets plus petits ont seulement vécu pendant environ 25 à 40 jours. Mais, si ces souris ont eu la possibilité de rouler volontairement sur une roue, leur durée de vie a été prolongée à plus de 365 jours.

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Les chercheurs croient que cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour la sclérose en plaques (SEP) et d'autres troubles neurodégénératifs qui impliquent une isolation nerveuse endommagée. La SEP est marquée par un processus immunitaire à médiation complexe dans lequel une réponse anormale du système immunitaire du corps cible la myéline et détruit la substance grasse autour de chaque fibre nerveuse qui fournit une isolation et une communication cérébrale optimale.

La myéline endommagée crée un tissu cicatriciel qui s'appelle «sclérose». Lorsqu'une partie de la gaine de myéline est endommagée ou détruite, elle interrompt les influx nerveux qui traversent le cerveau et perturbe les voies de communication entre les différentes régions du cerveau.

Dans une déclaration à l'Université d'Ottawa, David Picketts a déclaré: «Nous sommes enthousiasmés par cette découverte et nous prévoyons maintenant de découvrir la voie moléculaire qui est responsable des avantages observés de la VGF. Ce qui est clair, c'est que la VGF est importante pour déclencher la guérison dans les zones endommagées du cerveau. "

VGF aide à faciliter les pouvoirs neuroprotecteurs de l'exercice

Historiquement, le cervelet a été considéré par la plupart des experts comme un centre cérébral «non-pensant» responsable de l'ajustement des mouvements musculaires et du contrôle de l'équilibre. Cependant, un nombre croissant de recherches implique que le cervelet peut, en fait, jouer un rôle important dans la fonction cognitive ou la dégénérescence de la fonction exécutive et de la mémoire.

À titre d'exemple, la semaine dernière, des chercheurs de la Harvard Medical School ont signalé que l'atrophie des régions cérébrales sous-corticales, y compris le cervelet, indiquait une combinaison de réductions du volume cérébral de la substance grise associée à des déficits cognitifs dans la maladie d'Alzheimer.

Les souris de la récente étude canadienne qui ont couru volontairement ont acquis un meilleur sens de l'équilibre par rapport à leurs homologues sédentaires. Leur ataxie s'est également améliorée. Cela a amené les chercheurs à approfondir ce qui se passait dans le cervelet. En y regardant de plus près, les chercheurs ont constaté que les souris coureuses avaient acquis beaucoup plus d'isolant de myéline autour des fibres nerveuses de la substance blanche dans leur cervelet.

Pour déterminer pourquoi la course causait la croissance de gaines de myéline plus saines, l'équipe a cherché des différences dans l'expression des gènes entre les souris en cours d'exécution et les souris sédentaires. Le VGF est l'une des centaines de molécules (y compris l'irisine) que les muscles libèrent dans le corps et le cerveau pendant l'exercice.

Lorsque l'équipe de recherche a utilisé un virus non répliquant pour introduire la protéine VGF dans la circulation sanguine d'une souris mutante sédentaire, les effets imitaient ceux des souris qui couraient de façon constante. Déclencher la production de VGF conduit à plus d'isolation dans la zone endommagée du cervelet et moins de symptômes de la maladie. Cette découverte pourrait conduire à des traitements révolutionnaires pour les maladies neurodégénératives à l'avenir.

Dans un exemple classique de «l'utiliser ou le perdre», les souris devaient continuer à faire de l'exercice afin de maintenir les bienfaits neuroprotecteurs de la VGF. Malheureusement, si leur roue de course a été retirée de la cage, leurs symptômes sont revenus et ils mourraient plus tôt.

Dans sa déclaration, David Picketts conclut: "Nous devons faire des recherches plus larges pour voir si cette molécule peut aussi être utile dans le traitement de la sclérose en plaques et d'autres maladies neurodégénératives."

Le «petit cerveau» pourrait occuper le devant de la scène au XXIe siècle

Cette nouvelle étude sur la course des souris surmontant ataxie en gonflant les tracts de fibres blanches dans le cervelet offre de nombreux indices qui pourraient s'appliquer à d'autres mammifères, y compris les humains. Par exemple, Jeremy Schmahmann, qui dirige l'unité d'ataxie du Massachusetts General Hospital à la Harvard Medical School, a passé sa carrière à étudier les ramifications neurologiques et psychologiques des lésions du cervelet chez des patients humains atteints d'ataxie.

Schmahmann a une théorie radicale, Dysmetria de la pensée , qui est l'hypothèse que le cervelet affine les processus cognitifs dans les hémisphères gauche et droit de la même manière qu'il affine les mouvements musculaires via le cortex moteur dans le cortex cérébral – qui prévoit et contrôle l'exécution des mouvements volontaires.

Ce croquis rudimentaire de «Super 8» illustre comment l'optimisation de la connectivité fonctionnelle des tracts de la substance blanche dans et entre les quatre hémisphères cérébraux pourrait favoriser un état de «superfluidité».

Source: Photo et illustration de Christopher Bergland (Circa 2009)

En tant que personne qui adore courir, faire du vélo et nager, j'ai toujours remarqué que faire de l'activité aérobique aide à clarifier mes pensées, à résoudre des problèmes, à trouver de nouvelles idées et à relier les points de façon utile. Pendant des décennies, j'ai été en mission d'isoler la mécanique du cerveau qui explique le lien entre l'activité aérobique, la pensée créative et la probabilité accrue d'avoir un Eureka! moment.

Un indice permettant de résoudre cette énigme est apparu en juin 2016, lorsqu'une étude sur la créativité par Manish Saggar de l'Université de Stanford a été publiée dans Cerebral Cortex . Saggar et ses collègues ont constaté que l'augmentation de la connectivité entre le cerveau et le cervelet stimule la capacité créatrice. D'autres études ont montré que l'exercice aérobique optimise la connectivité de la substance blanche à travers le corps calleux entre les hémisphères gauche et droit du cerveau.

Bien que ce soit spéculatif de ma part, quand j'ai lu pour la première fois la nouvelle étude du laboratoire de Picketts ce matin, j'ai eu une mini Aha! moment et me suis demandé: "Peut-être déclencher la production de VGF via l'exercice aérobique peut aider à optimiser la connectivité fonctionnelle des tracts de la substance blanche dans le cervelet pour les personnes de tous les horizons de la vie?"

Une hausse de VGF pourrait aider à créer un état de superfluidité, terme que j'ai emprunté au monde de la physique pour décrire la sensation de votre corps, de votre esprit et de votre cerveau fonctionnant avec une friction ou une viscosité absolument nulle. Encore une fois, cette hypothèse n'est qu'une supposition éclairée à ce stade. Restez à l'écoute pour plus de découvertes scientifiques sur ce sujet passionnant!

© 2016 Christopher Bergland. Tous les droits sont réservés.