De nombreuses études ont montré que l'exercice stimule l'humeur, abaisse le niveau de stress et améliore même les fonctions cognitives comme l'attention, la mémoire et la résolution de problèmes. Ces avantages peuvent être enracinés, en partie, dans la capacité de l'exercice à augmenter la production cérébrale de dopamine et de sérotonine, selon une revue d'études publiées dans la revue Brain Plasticity en mars 2017.
La dopamine est un neurotransmetteur qui est essentiel pour réguler la motivation, la mémoire, la récompense et l'attention, tandis que la sérotonine affecte l'humeur, l'émotion, le sommeil et l'appétit.
Les utilisateurs réguliers connaissent probablement les effets de bien-être d'un bon entraînement. Et ces effets ne se limitent pas aux personnes par ailleurs en bonne santé: l'exercice peut aider à atténuer les symptômes chez de nombreux patients souffrant de troubles de santé mentale. Par exemple, une méta-analyse de janvier 2019 de 11 essais, publiée dans Depression and Anxiety, a conclu que l'exercice aérobie régulier était une intervention antidépressive efficace pour les adultes diagnostiqués avec une dépression majeure.
"Il existe une multitude d'études pour montrer que l'exercice contribue à l'anxiété et à la dépression", explique Philip R. Muskin, MD, président du comité du programme scientifique de l'American Psychiatric Association et professeur de psychiatrie au Columbia University Irving Medical Center. Cependant, ajoute-t-il, il est important de reconnaître que l'exercice peut ne pas aider en cas de dépression sévère.
Comment l'exercice affecte la dopamine et la sérotonine
On ne sait pas exactement comment l'exercice améliore la santé mentale, mais certaines recherches soulignent son effet sur la dopamine et la fonction de la sérotonine.
Parce qu'il est difficile de mesurer directement les changements des neurotransmetteurs dans le cerveau humain, une grande partie de la recherche sur l'exercice et la dopamine, ainsi que sur l'exercice et la sérotonine, provient d'études animales.
Selon l'examen de l'étude de la plasticité cérébrale de mars 2017, dans des études sur les rongeurs, les chercheurs ont trouvé des niveaux élevés de dopamine dans plusieurs régions du cerveau, y compris l'hippocampe, le cortex préfrontal, le striatum, le mésencéphale et la médullaire, pendant l'exercice et pendant environ deux heures par la suite. Pendant ce temps, en ce qui concerne la sérotonine, chez les rongeurs, l'exercice s'est avéré augmenter la sérotonine dans le cortex frontal, l'hippocampe, le striatum et le mésencéphale. Certaines études, cependant, n'ont trouvé aucune augmentation, indiquant peut-être qu'une certaine intensité ou durée d'exercice est nécessaire pour augmenter la sérotonine.
Dans les études sur l'homme, il a été démontré qu'une période d'exercice augmente la dopamine et la sérotonine dans le sang. Et certaines études ont lié ces changements aux avantages mentaux. Par exemple, dans une étude d'octobre 2016 publiée dans le European Journal of Applied Physiology , de jeunes adultes en bonne santé ont prélevé leur sang et effectué un test d'attention avant et après environ 30 minutes d'exercice. Après l'entraînement, les taux de sérotonine dans le sang étaient élevés et les participants ont mieux fait le test. De plus, les participants qui se sont le plus améliorés au test ont également enregistré les plus fortes augmentations de sérotonine.
Cependant, on ne sait toujours pas comment ces changements dans les niveaux de neurotransmetteurs dans le sang se traduisent par des changements dans le cerveau. L'un des rares moyens de mesurer les changements neurochimiques dans le cerveau humain est la tomographie par émission de positons (TEP). Dans une petite étude historique publiée dans le Journal of Nuclear Medicine en août 2000, les chercheurs ont utilisé des scanners TEP pour évaluer les effets de 30 minutes de course sur tapis roulant sur les concentrations de dopamine chez 12 exerciseurs réguliers en bonne santé. Étonnamment, ils n'ont pas trouvé la course à pied pour augmenter les niveaux de dopamine, mais certains chercheurs suggèrent que le protocole d'exercice de l'étude n'était pas assez intense.
De plus, de nombreux chercheurs soupçonnent que des changements dans les niveaux relatifs de sérotonine et de dopamine peuvent être responsables de la sensation de fatigue qui frappe après un exercice prolongé, selon l'analyse de plasticité cérébrale . La théorie est que, alors que les niveaux des deux neurotransmetteurs augmentent initialement, les niveaux de dopamine commencent finalement à baisser tandis que les niveaux de sérotonine sont toujours élevés, provoquant l'épuisement.
Au-delà de la sérotonine et de la dopamine: expliquer le «Runner's High»
Il est peu probable que les bienfaits psychologiques de l'exercice reposent uniquement sur la façon dont il influence la sérotonine et la dopamine. L'exercice a également des effets puissants sur une gamme d'autres neurochimiques.
Les chercheurs soupçonnent qu'une grande partie du pouvoir stimulant l'humeur de l'exercice est dû à son effet sur les endorphines et autres neuromodulateurs impliqués dans le système opioïde endogène. Le système opioïde est important dans la modulation de la douleur, la récompense, la réponse au stress et le contrôle autonome. Chez l'homme et l'animal, ces opioïdes naturels augmentent dans le sang après l'exercice.
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Dans une étude fondamentale de novembre 2008 publiée dans Cerebral Cortex , les chercheurs ont utilisé la TEP pour explorer ce qui se passait dans le cerveau de 10 athlètes masculins entraînés: ils ont constaté que l'humeur était améliorée et les concentrations d'opioïdes augmentées de manière significative dans de nombreuses régions du cerveau après 30 minutes de course.
Et tandis que les endorphines ont traditionnellement obtenu la majeure partie du crédit pour produire ce que l'on appelle le «high du runner», des recherches plus récentes ont révélé un rôle important pour les endocannabinoïdes. Cette famille de lipides - qui activent les mêmes récepteurs que le THC dans la marijuana - est également augmentée dans le sang après l'exercice, selon l'analyse de Brain Plasticity .
S'adapter au stress et stimuler de nouveaux neurones
En ce qui concerne les avantages à long terme, l'impact de l'exercice sur le système de réponse au stress du corps peut également être important. L'exercice active l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) et stimule la libération de cortisol. Une hypothèse est que cela incite les gens à s'adapter au stress, de sorte qu'ils sont protégés des effets physiologiques négatifs des futurs facteurs de stress.
Par exemple, dans une étude publiée en janvier 2015 dans Psychoneuroendocrinology , les jeunes hommes qui avaient fait 30 minutes d'exercice aérobie avaient un pic de cortisol moins prononcé et montraient moins de marqueurs physiologiques de stress lorsqu'ils ont ensuite subi un test conçu pour les stresser psychologiquement.
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L'exercice augmente également les niveaux sanguins de divers facteurs neurotrophiques qui encouragent la création de nouveaux neurones. Dans deux études sur les rongeurs - un article publié en février 2018 dans Frontiers in Neuroscience , et une méta-analyse de septembre 2016 dans PLoS One - les chercheurs ont lié les augmentations induites par l'exercice du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) à la croissance des neurones dans l'hippocampe, une zone du cerveau qui est critique pour la mémoire et l'apprentissage.
Bien qu'il soit beaucoup plus difficile d'étudier ce processus chez l'homme, de nombreux chercheurs pensent que cette capacité à promouvoir de nouveaux neurones peut contribuer à l'effet antidépresseur de l'exercice. Cela peut également expliquer pourquoi l'exercice régulier semble aider à lutter contre le déclin cognitif dû au vieillissement ou à des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer, selon une étude de mai 2017 dans Current Neuropharmacology .
The Takeaway
Bien qu'il y ait encore de grandes lacunes dans notre compréhension des mécanismes exacts par lesquels l'exercice modifie le cerveau, il ne fait aucun doute sur ses avantages. C'est pourquoi le Dr Muskin recommande l'exercice aérobie à tous ses patients, et le plus assuré le mieux, tant que la personne est en assez bonne santé. "Faire une promenade est bon pour vous - faire de la course peut avoir des effets anti-anxiété et anti-dépresseurs."
Comme l'ont conclu les auteurs de l'article de revue de février 2018 dans Frontiers in Neuroscience , «L'exercice, lorsqu'il est pratiqué avec modération, sert non seulement de méthode robuste pour améliorer la santé physique, mais sert également de mesure préventive et protectrice contre de nombreuses maladies neurologiques et mentales.."
