Effets de l'exercice sur la mémoire

Relation

Heisz J, Clark I, Bonin K et al. Les effets de l'exercice physique et de l'entraînement cognitif sur la mémoire et les facteurs neurotrophiques.J Cogn Neurosci. 2017;29(11):1895-1907.

Objectif

Examiner les effets de l'entraînement physique par rapport à l'exercice combiné et à l'entraînement cognitif afin de déterminer s'il existe des effets synergiques sur la mémoire chez les humains. Les facteurs neurotrophiques qui soutiennent la survie et le fonctionnement des cellules hippocampiques ont également été mesurés pour suggérer des mécanismes possibles pour les changements de mémoire observés.

Brouillon

Étude d'intervention non randomisée

Participant

95 jeunes adultes en bonne santé âgés de 17 à 30 ans (58 femmes, 37 hommes) ayant fait de l'exercice intensivement pendant une durée inférieure ou égale à 1 heure par semaine au départ

intervention

Les participants ont suivi 6 semaines d'entraînement physique, d'entraînement physique et cognitif combiné ou d'absence d'entraînement (contrôle). L'entraînement physique consistait en 20 minutes d'entraînement par intervalles de haute intensité environ trois fois par semaine pendant 6 semaines (nombre moyen de séances d'exercices pour le groupe d'exercices : 17 ± 1 SD). L'entraînement cognitif consistait en 20 minutes d'entraînement avec une version informatisée de la tâche de mémoire de concentration environ 3 fois par semaine pendant 6 semaines.

Paramètres de l'étude évalués

• Spitzensauerstoffverbrauch (VO₂ Peak), um zu beweisen, dass körperliches Training die aerobe Fitness verbessert.
• Kirwan und Starks Mnemonic Similarity Task (MST) zum Testen der Gedächtnisfunktion. Der MST testet das Gedächtnis von Bildern von Alltagsgegenständen, insbesondere das Hochinterferenzgedächtnis und die allgemeine Wiedererkennung. Ein hohes Interferenzgedächtnis wurde als voreingenommene Fähigkeit definiert, Köderartikel korrekt als „ähnlich“ zu identifizieren, und allgemeine Wiedererkennung wurde als voreingenommene Fähigkeit definiert, eine Wiederholung korrekt als „alt“ zu identifizieren.

Mesures des résultats principaux

• Maximaler Sauerstoffverbrauch am Ende der 6-wöchigen Übungsintervention; Teilnehmer mit VO₂ Peak > 4,6 ml/kg/min wurden als High-Responder und solche mit VO angesehen₂ Peaks < 4,6 ml/kg/min wurden als Low-Responder betrachtet.
• Verbesserung bei hochinterferenten und allgemeinen Erkennungsgedächtnisaufgaben von der Grundlinie bis zum Ende der 6-wöchigen Übungsintervention
• Veränderung der Serumspiegel von BDNF und IGF-1 vom Ausgangswert bis zum Ende der 6-wöchigen Intervention

Informations clés

• Sowohl die reine Übungsgruppe als auch die kombinierte Übungs- und kognitive Trainingsgruppe hatten eine bessere High-Interferenz-Gedächtnisleistung als die Kontrollgruppe (P<0,05).
• Die BDNF- und IGF-1-Serumspiegel stiegen gegenüber dem Ausgangswert bei Personen signifikant an, die eine größere aerobe Anpassung an das körperliche Training zeigten (d. h. High-Responder; P<0,05).
• High-Response auf Bewegung, die auch kognitives Training erhielten, hatten eine bessere High-Interferenz-Gedächtnisleistung als diejenigen in der Nur-Übungs-Gruppe (P=0,037).

Implications sur la pratique

L'activité physique est associée à des améliorations de la fonction cognitive dans les modèles animaux et humains. Chez l’homme, un mode de vie actif et une bonne forme cardiovasculaire sont associés à une meilleure fonction cognitive à un âge avancé.¹D'autres études transversales ont montré que la capacité aérobique prédit de meilleures performances de mémoire lors des tâches de rappel libre retardées,²mémoire relationnelle,³et l'apprentissage spatial.⁴

Cependant, peu d’études ont examiné les effets combinés de l’exercice et de l’entraînement cognitif chez l’homme, et celles-ci se sont limitées aux populations d’adultes plus âgés.^5.6

Peut-être que la question en matière d’exercice devrait être : « Quel type, quelle intensité et quelle fréquence sont idéaux pour améliorer la mémoire ? »

Des modèles animaux ont montré que l’exercice favorise la prolifération de nouveaux neurones dans le gyrus denté de l’hippocampe, tandis que l’entraînement cognitif favorise la survie et l’intégration de ces nouveaux neurones au sein du réseau. L'hippocampe est principalement associé à la mémoire, en particulier à la formation et à la récupération de souvenirs d'événements et d'épisodes complexes.⁷En revanche, le gyrus denté se rapporte aux détails les plus fins de la mémoire ; Elle joue notamment un rôle important dans la résolution des interférences entre des contextes très similaires.

Cette étude examine les effets de l'entraînement physique par rapport à l'exercice combiné et à l'entraînement cognitif pour déterminer s'il existe des effets synergiques sur la mémoire chez les jeunes adultes. Cette étude a également évalué l'influence de l'exercice sur la capacité aérobie et les facteurs neurotrophiques sériques BDNF et IGF-1.

Des études ont montré que les associations entre une meilleure forme aérobie et de meilleures performances de mémoire peuvent être renforcées par l’augmentation des facteurs neurotrophiques. L'IGF-1 et le BDNF sont tous deux connus pour influencer la neurogenèse et la plasticité par des voies de signalisation similaires.⁸Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau aide le cerveau à former de nouvelles connexions, à réparer les cellules cérébrales défectueuses et à protéger les cellules cérébrales saines. Il a également été démontré qu’il régule la plasticité synaptique, essentielle à la mémoire à haute interférence.⁹De plus, l’IGF-1 – un puissant stimulus connu pour l’angiogenèse – est augmenté par l’exercice et on pense qu’il agit comme un médiateur en amont pour augmenter la production de BDNF dans l’hippocampe.⁷

Les auteurs ont constaté que les personnes fortement réceptives à l'exercice dans le groupe d'entraînement combiné avaient de meilleures performances de mémoire à haute interférence que celles qui répondaient fortement à l'exercice qui suivaient un entraînement physique seul. De plus, les répondeurs élevés présentaient également des niveaux plus élevés de BDNF et d’IGF-1. Par conséquent, les auteurs suggèrent qu’un bénéfice supplémentaire en matière de mémoire provenant de l’entraînement cognitif pourrait nécessiter la disponibilité de facteurs neurotrophiques. Toutefois, cela doit être interprété avec prudence. L'étude a révélé que les taux sériques des facteurs neurotrophiques BDNF et IGF-1 n'étaient pas affectés par l'exercice ou les interventions combinées au niveau du groupe. Cela contraste avec les données des modèles animaux précédents.^10-12

Ces résultats suggèrent que le potentiel d'effets synergiques de la combinaison de l'exercice et de l'entraînement cognitif pourrait dépendre des gains de capacité aérobie et de la capacité à produire des facteurs neurotrophiques.

Bien que cette étude souligne l’importance des adaptations à la condition aérobique, il ne s’agit là que d’une des nombreuses adaptations physiologiques qui se produisent pendant l’exercice et qui pourraient contribuer aux effets sur la mémoire. La question concernant l'exercice devrait peut-être être la suivante : "Quels types, intensités et fréquences sont idéaux pour améliorer la mémoire ? En particulier la capacité à produire des facteurs neurotrophiques."