L’exercice aérobique est bénéfique pour l’hippocampe

DE NOTRE CORRESPONDANT

L’EXERCICE physique favorise l’apprentissage et la multiplication cellulaire au niveau de l’hippocampe des rongeurs, un effet qu’on attribue à une sécrétion de BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor). On a également montré récemment que le volume de substance grise et de substance blanche au niveau du cortex préfrontal, siège de nombreuses fonctions cognitives, peut être accru par la gymnastique aérobique. Mais on avait encore jamais quantifié cet effet bénéfique.

L’équipe d’Arthur F Kramer a réalisé, chez 120 volontaires âgés de 55 à 80 ans, un essai randomisé contrôlé en simple aveugle où, pendant un an, les sujets ont suivi un programme d’exercices aérobiques d’intensité moyenne (n = 60) ou des séances d’assouplissement (n = 60), trois fois par semaine. Le suivi était assuré par imagerie par résonance magnétique (IRM), faite à l’entrée, et six mois et un an plus tard. On observe une augmentation du volume de l’hippocampe gauche et droit, respectivement de 2,12 % et 1,97 %, au bout d’un an, alors que dans le groupe contrôle on enregistre une réduction de ce paramètre de 1,40 % et 1,43 %, respectivement.

La partie antérieure.

Les auteurs montrent, en outre, que l’augmentation du volume de l’hippocampe porte, de manière spécifique, sur la partie antérieure de cette formation (où est situé le gyrus dentelé), mais que l’activité aérobique a peu d’impact sur la partie postérieure de l’hippocampe. L’hippocampe antérieur est impliqué dans l’acquisition de la mémoire spatiale.

Existe-t-il une corrélation entre l’amélioration de la perfusion sanguine après les exercices aérobiques (augmentation de 7,78 % de la VO2 max, soit la consommation maximale en oxygène, vs 1,11 % dans le groupe contrôle) et l’effet sur la taille de l’hippocampe ? Oui, mais cette fois, l’amélioration de la VO2 max est associée, de manière égale, avec les augmentations de volume de l’hippocampe dans les régions antérieure (r = 0,28 à gauche; r = 0,51 à droite) ou postérieure (r = 0,32 à gauche; r =  0,39 à droite).

Une preuve supplémentaire de l’action bénéfique de l’activité physique aérobique est apportée par le dosage sérique du BDNF (dont les taux élevés sont associés à de meilleures fonctions mnésiques). S’il n’existe pas de corrélation significative entre le type d’activité physique et les concentrations en BDNF, il en est une, en revanche, au sein du groupe « aérobique », entre l’élévation des taux sériques de BDNF et les modifications de volume de l’hippocampe, à gauche (r = 0,36) et à droite (r = 0,37).

La mémoire spatiale, évaluée à six mois et à un an, est améliorée dans les deux groupes de participants. Toutefois, les auteurs mettent en évidence une relation entre l’augmentation de volume de l’hippocampe, dans le groupe « aérobique », et de meilleures performances lors des tâches testant la mémoire.

Ces résultats suggèrent qu’une intervention relativement peu coûteuse telle que la gymnastique aérobique a un effet bénéfique sensible sur la taille de l’hippocampe, augmentée de 2 % en un an, ce qui veut dire, en d’autres termes, qu’elle peut prévenir la perte de volume de cette formation liée à l’âge qui se produirait en un à deux ans. L’autre leçon de l’étude américaine est que l’exercice aérobique a une action spécifique au niveau de la partie antérieure de l’hippocampe. Les auteurs avancent l’hypothèse que la relation entre le volume de l’hippocampe et l’amélioration de la fonction mnésique par l’activité physique pourrait être mise sur le compte de l’augmentation des ramifications dendritiques à laquelle participe le facteur neurotrophique BDNF, dont les taux sériques sont accrus dans cette étude.

KI Erickson, AF Kramer et coll. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. PNAS (2010) Publié en ligne.