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Posté par Michel le Samedi 05/01/2013 à 00:00
Pourquoi les bonnes résolutions en activité physique ne tiennent pas...
L'inactivité physique est un problème majeur de santé publique qui a des causes sociétales et neurobiologiques. Alors que "Faire du sport" est la résolution prioritaire pour les Français en 2013 (sondage Ipsos rendu public lundi 31 décembre), Francis Chaouloff, directeur de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) Inserm au NeuroCentre Magendie (Unité mixte Inserm 862, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) Bordeaux Ségalen), Sarah Dubreucq, étudiante en Thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du thème qu'il évoque.), et François Georges, chargé de recherche CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) Interdisciplinaire (Un travail interdisciplinaire intègre des concepts provenant de différentes disciplines.) de Neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que pathologiques, des neurones et du système...) (CNRS / Université Bordeaux Ségalen), viennent de découvrir le rôle important joué par une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En...), le récepteur des cannabinoïdes CB1, lors de la réalisation d'un exercice physique (L'exercice physique est une activité physique pratiquée en principe régulièrement par un être humain pour entretenir sa santé, sa...). Ces chercheurs ont montré chez la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue...) que la localisation de ce récepteur dans une aire cérébrale associée aux systèmes de motivation (La motivation est, dans un organisme vivant, la composante ou le processus qui règle son engagement dans une action ou expérience. Elle en détermine le déclenchement dans une certaine direction avec...) et de récompense, contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) pendant lequel un individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).) se livre à un exercice physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) volontaire. Ces résultats sont publiés dans la revue Biological Psychiatry.


Coupe longitudinale de cerveau de souris (haut) et schéma des interactions entre systèmes endocannabinoïde, GABAergique et dopaminergique lors de l'exercice physique volontaire (bas)
A gauche: la stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un potentiel d'action, qui est transmis par les nerfs vers...) des recepteurs CB1 aboutit à l'excitation des neurones dopaminergiques
de l'aire tegmentale ventrale impliqués dans la motivation.
A droite: en l'absence de récepteur CB1,
les performances sont diminuées de 20 à 30% en raison d'une motivation moindre.
ATV: Aire tegmentale ventrale/ NAc: noyau accumbens/ CPF: cortex préfrontal/ DA: dopamine
© Inserm/F. Chaouloff

L'expertise collective menée par l'Inserm en 2008 a souligné les multiples bénéfices préventifs d'une activité physique (L'activité physique regroupe à la fois l'exercice physique de la vie quotidienne, maison, jardinage, commissions, travail, marche usage des escaliers déplacements transports, l'activité physique de loisirs, et la...) régulière pour la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.). Pourtant, notre mode de vie (La vie est le nom donné :) dans la société industrielle restreint cette activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.). Au-delà des origines sociales qui peuvent intervenir dans notre inactivité physique plus ou moins importante, celle-ci a également des bases biologiques.

"L'incapacité à ressentir du plaisir lors de l'activité physique, souvent citée comme une cause de non adhésion (En physique, l'adhésion est l'ensemble des phénomènes physico-chimiques qui se produisent lorsque l’on met en contact intime deux matériaux, dans le but de créer une résistance mécanique à...) partielle ou totale à un programme d'exercice physique, indique que la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences...) du système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, du cerveau, de la moelle épinière, etc. Il coordonne les mouvements musculaires, contrôle le fonctionnement des organes,...) est bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue...) et bien en jeu", explique Francis Chaouloff.

Mais de quelle manière précisément ? Les mécanismes neurobiologiques sous-jacents de cette inactivité physique restaient encore à identifier.

Grâce aux travaux réalisés par Francis Chaouloff et ses collaborateurs, ces mécanismes commencent à être décryptés. Ils impliquent de manière déterminante le système cannabinoïde endogène (ou système endocannabinoïde), et plus particulièrement un de ses récepteurs cérébraux. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) mettant en avant des interactions entre le système endocannabinoïde, la cible du delta9-tétrahydrocannabinol (le principe actif du cannabis), et l'exercice physique, ne datent pas d'aujourd'hui. En effet, cela fait 10 ans que l'on sait qu'une session d'exercice physique active le système endocannabinoïde chez le sportif entraîné, mais le rôle exact de ce système lors de l'exercice physique est resté longtemps inconnu. Il y a 3 ans, la même équipe de recherche bordelaise a observé que des souris mutantes n'ayant plus de récepteur aux cannabinoïdes du type CB1, le principal récepteur du système endocannabinoïde dans le cerveau, couraient moins longtemps et sur de plus courtes distances que leurs congénères sains quand on leur donnait la possibilité d'utiliser une roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) d'exercice. L'étude publiée ce mois-ci dans Biological Psychiatry tente de comprendre "comment", "où" et "pourquoi" l'absence de ce récepteur CB1 diminue partiellement (de 20 à 30 %) les performances d'exercice volontaire chez des souris ayant accès à une roue d'exercice 3 heures (L'heure est une unité de mesure  :) par jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent...).

Les chercheurs ont utilisé différentes lignées de souris mutantes pour le récepteur CB1 ainsi que des outils pharmacologiques. Ils ont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord montré que le récepteur CB1 contrôlant les performances de course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) est situé sur des terminaisons de neurones GABAergiques. Ils ont ensuite démontré que ce récepteur est localisé dans l'aire tegmentale ventrale (cf. schéma ci-dessous), une région cérébrale impliquée dans les processus motivationnels liés à la récompense, qu'elle soit naturelle (prise alimentaire, sexe) ou associée à la consommation de substances psychoactives.

Sur la base de ces résultats et de travaux précédents, les chercheurs bordelais proposent le déroulement neurobiologique suivant: au début et pendant toute la durée de l'exercice physique, le récepteur CB1 est constamment stimulé par les endocannabinoïdes, des molécules lipidiques qui activent naturellement ce récepteur en réponse à de nombreux stimuli plaisants (récompenses) ou déplaisants (stress). La stimulation du récepteur CB1 par les endocannabinoïdes pendant l'exercice physique provoque une inhibition de la libération de GABA, un neurotransmetteur (Les neurotransmetteurs et les neuromédiateurs sont des substances chimiques libérées par les neurones agissant sur d'autres neurones ou plus rarement sur...) inhibiteur qui contrôle l'activité des neurones à dopamine associés aux processus de motivation et de récompense. De cette stimulation du récepteur CB1 résulte une "inhibition d'inhibition", c'est à-dire une activation (Activation peut faire référence à :) des neurones dopaminergiques de l'aire tegmentale ventrale. La stimulation du récepteur CB1 est donc un prérequis pour que l'exercice se prolonge, et ce, en procurant à l'organisme la motivation nécessaire.

A l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...), sans ces récepteurs CB1, le "frein (Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pièces en mouvement d'une machine ou un véhicule en cours de déplacement.) GABAergique" continue de s'appliquer sur les neurones dopaminergiques de l'aire tegmentale ventrale, diminuant alors partiellement les performances.

La découverte que les récepteurs CB1 jouent un rôle régulateur dans les circuits de la motivation à consommer différentes récompenses, naturelles, ou pas, n'est pas nouvelle. L'originalité de cette étude réside dans le fait que l'on peut ajouter l'exercice physique à la panoplie des récompenses naturelles régulées par le système endocannabinoïde. "Si cette hypothèse motivationnelle est validée, ce récepteur jouerait donc plus un rôle dans l'adhérence à l'exercice que dans les performances physiques stricto sensu", expliquent les chercheurs.

Cette étude révèle le rôle important joué par le système endocannabinoïde dans les performances d'exercice physique, et ce par l'impact qu'a ce système sur les processus motivationnels. Ces travaux ouvrent aussi de nouvelles voies de recherche quant aux médiateurs du plaisir, voire de l'addiction (La dépendance est, au sens phénoménologique, une conduite qui repose sur une envie répétée et irrépressible, en dépit...), associés à la pratique régulière de l'exercice physique. "Au-delà des endorphines, il nous faut donc maintenant considérer les endocannabinoïdes comme un autre médiateur potentiel des effets positifs de l'exercice physique sur notre humeur", estiment les chercheurs en conclusion.


Référence:

“Ventral Tegmental Area Cannabinoid Type-1 Receptors Control Voluntary Exercise Performance” Biological Psychiatry, 12 Décembre 2012


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Source: CNRS