- Des chercheurs du MIT ont confirmé, dans des expériences cellulaires, que les contractions musculaires survenant pendant l’exercice peuvent stimuler la croissance des neurones moteurs non seulement via des signaux biochimiques, mais aussi par des forces physiques
- Des neurones moteurs exposés à un mélange de myokines sécrété par des muscles ayant fait de l’exercice ont poussé 4 fois plus loin que des neurones non exposés
- Une simple stimulation mécanique consistant à tirer les neurones d’avant en arrière de façon répétée, comme lors d’un mouvement musculaire, a produit un niveau de croissance comparable à celui observé avec l’exposition aux myokines
- Une analyse génétique a mis en évidence, chez les neurones soumis à une stimulation liée à l’exercice, des changements d’expression associés à la maturation neuronale, à la communication avec les muscles et d’autres nerfs, ainsi qu’à la maturation des axones
- Une stimulation ciblée des muscles pourrait déboucher sur des thérapies liées à l’exercice aidant à la récupération de nerfs endommagés ou dégénérés et à l’amélioration de la mobilité
Lien direct entre exercice et croissance neuronale
- L’exercice régulier a des effets bénéfiques non seulement sur les muscles, mais aussi sur les os, les vaisseaux sanguins et le système immunitaire, et cette expérience montre que ces effets peuvent aussi atteindre le niveau de neurones individuels
- Lorsqu’ils se contractent pendant l’exercice, les muscles sécrètent un mélange de signaux biochimiques appelé myokines, et ces signaux influencent la croissance des neurones
- Les neurones exposés aux myokines ont poussé 4 fois plus loin que ceux qui n’y ont pas été exposés
- Les neurones réagissent non seulement aux signaux biochimiques, mais aussi aux effets physiques de l’exercice
- Le fait de tirer les neurones d’avant en arrière de manière répétée, comme lors de la contraction et du relâchement des muscles, a produit un effet de croissance similaire à celui de l’exposition aux myokines
- Les résultats ont été publiés dans Advanced Healthcare Materials
Une question née de précédents travaux sur la greffe musculaire
- En 2023, l’équipe de Ritu Raman a rapporté que la transplantation de tissu musculaire chez des souris souffrant de lésions musculaires traumatiques, puis sa stimulation répétée par la lumière pour le faire s’exercer, pouvait restaurer leur mobilité
- Au fil du temps, le muscle greffé entraîné a aidé à rétablir la fonction motrice des souris, et leur niveau d’activité a atteint un niveau comparable à celui de souris en bonne santé
- L’analyse des tissus greffés a montré que l’exercice régulier stimulait la production de signaux biochimiques connus pour favoriser la croissance des nerfs et des vaisseaux sanguins
- Pour vérifier si le muscle entraîné lui-même influençait directement la croissance nerveuse, plutôt que d’autres types cellulaires présents chez l’animal comme le système immunitaire, l’équipe a isolé et testé uniquement des tissus musculaires et nerveux
Mise en mouvement du tissu musculaire et collecte des sécrétions
- Les chercheurs ont cultivé des cellules musculaires de souris en longues fibres, puis les ont fusionnées pour créer une feuille de tissu musculaire mature de la taille d’une pièce de monnaie
- Ce muscle a été modifié génétiquement pour se contracter en réponse à la lumière
- En l’exposant de manière répétée à la lumière, ils ont provoqué des contractions de compression du muscle, reproduisant un mouvement proche de l’exercice
- Le tissu musculaire a grandi et s’est exercé sur le tapis de gel développé précédemment par Raman
- Ce gel est conçu pour soutenir le tissu musculaire et empêcher qu’il ne se détache pendant la stimulation
- La solution entourant le muscle entraîné était supposée contenir des myokines, notamment des facteurs de croissance, de l’ARN et diverses protéines
- Les muscles sécrètent des myokines en temps normal, mais en produisent davantage pendant l’exercice
Les myokines stimulent la croissance des neurones moteurs
- Les chercheurs ont transféré la solution de myokines vers des neurones moteurs placés dans une boîte distincte
- Les neurones moteurs sont les nerfs de la moelle épinière qui contrôlent les muscles impliqués dans les mouvements volontaires
- Les neurones ont été cultivés à partir de cellules souches dérivées de souris, sur un tapis de gel similaire à celui du tissu musculaire
- Les neurones exposés au mélange de myokines ont commencé à croître rapidement
- Ils ont poussé 4 fois plus loin que les neurones n’ayant pas reçu cette solution biochimique
- La distance de croissance était plus grande, la vitesse plus rapide, et l’effet est apparu presque immédiatement
- Une analyse de l’ARN a confirmé des changements dans l’expression génique des neurones soumis à une stimulation liée à l’exercice
- De nombreux gènes régulés à la hausse étaient liés non seulement à la croissance neuronale, mais aussi à la maturation neuronale
- Des modifications génétiques associées à la communication avec les muscles et d’autres nerfs, ainsi qu’à la maturation des axones, ont également été observées
- Les effets biochimiques de l’exercice pourraient aussi être liés au processus qui conduit les neurones vers un état plus mature et plus fonctionnel
Les effets physiques de l’exercice comptent autant que les signaux biochimiques
- L’équipe a voulu vérifier si la seule force mécanique de l’exercice, sans les signaux biochimiques issus du muscle, pouvait elle aussi modifier la croissance des neurones
- Un autre groupe de neurones moteurs a été cultivé sur un tapis de gel contenant de petits aimants
- À l’aide d’aimants externes, le tapis et les neurones étaient balancés d’avant en arrière pour « faire faire de l’exercice » aux neurones 30 minutes par jour
- Les neurones ayant reçu cet exercice mécanique ont autant poussé que ceux exposés aux myokines
- Ils ont poussé bien plus loin que des neurones n’ayant reçu aucune stimulation liée à l’exercice
- Les effets biochimiques comme les effets physiques ont ainsi été confirmés comme deux axes importants de la croissance neuronale
- La prochaine étape consiste à étudier si une stimulation musculaire ciblée peut favoriser la croissance et la guérison de nerfs endommagés, et restaurer la mobilité de personnes atteintes de maladies neurodégénératives comme la SLA
- Article scientifique : « Actuating Extracellular Matrices Decouple the Mechanical and Biochemical Effects of Muscle Contraction on Motor Neurons »
1 commentaires
Avis Hacker News
Plusieurs commentaires semblent le lire comme « la musculation renforce le cerveau », donc pour clarifier, cette étude porte non pas sur les neurones du cerveau, mais sur les motoneurones
Les motoneurones sont les neurones situés entre la moelle épinière et les cellules musculaires, et transmettent les signaux venus du cerveau en contraction et relâchement des muscles
On savait déjà apparemment que l’exercice augmente l’innervation musculaire, c’est-à-dire la résolution du nombre de neurones connectés à un muscle, et que c’est le mécanisme derrière le contrôle moteur très fin de personnes comme les pianistes
Cette étude semble éclairer davantage ce processus et fournir des preuves empiriques plus solides de ce mécanisme. Ce serait très prometteur si cela pouvait servir à la récupération après une lésion nerveuse ou de la moelle épinière
Les exercices HIIT amènent les muscles à produire du lactate, qui traverse la barrière hémato-encéphalique et induit l’expression du facteur neurotrophique dérivé du cerveau
Le BDNF est important pour la croissance et la réparation des neurones, et quelques sprints très intenses par semaine peuvent déjà l’augmenter de façon notable. C’est une bonne nouvelle pour les personnes qui n’ont que quelques heures par semaine à consacrer à l’exercice
Je ne sais pas si la musculation produit le même effet. Je n’ai pas regardé cela depuis un moment, donc mes sources sont peut-être en retard sur les recherches les plus récentes
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6246624/
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6435829/
Ne comprenant pas pourquoi il y avait un déséquilibre aussi extrême dans le développement de mes mollets, j’ai essayé de faire des élévations sur une jambe avec la gauche, et je n’y arrivais pas ; 6 à 7 mois plus tard, je n’y arrive toujours pas
Je n’entraîne pas mon mollet gauche séparément, je continue simplement à courir et à faire occasionnellement des squats comme d’habitude
Je me demande si cela pourrait avoir un lien avec des motoneurones qui ne se déclenchent pas correctement. Mon kinésithérapeute m’a recommandé des étirements du mollet et des orteils, mais cela me paraissait absurde, car j’avais l’impression que faire travailler un muscle ou un os qui ne fonctionne pas comme prévu risquait plutôt d’aggraver les choses
Je n’ai pas reçu de réponse convaincante, mais en voyant cet article, je me dis qu’il avait peut-être vu juste. Isoler le mollet pour le faire travailler pourrait peut-être aider ces neurones à se déclencher
Ce n’est pas handicapant pour l’instant, mais je ne sais pas quel effet cela pourrait avoir sur mon équilibre dans 20 ou 30 ans. J’ai actuellement 47 ans
Il faut des neurones pour contrôler les muscles, donc l’existence d’une sorte de boucle de rétroaction paraît plausible
Je me souviens avoir lu quelque chose de similaire sur une boucle de rétroaction entre croissance musculaire et densité osseuse : en devenant plus fort, les os bénéficient eux aussi d’une capacité accrue à supporter des charges plus élevées
Si je comprends bien, la chaîne du mouvement va du système nerveux → muscles → tendons → os. Il paraît naturel de penser que tous ces éléments se renforcent mutuellement d’une manière ou d’une autre
Source : https://www.youtube.com/watch?v=6PNBjKJ9hxQ
Deux choses améliorent la clarté mentale et le sommeil : arrêter l’alcool et faire de la musculation
Si j’avais eu des problèmes de clarté mentale ou de sommeil, j’aurais probablement réduit davantage, et j’ai déjà essayé le Dry January, mais j’ai été surpris de voir que mon corps ne changeait pas tant que ça. Trente jours ne sont peut-être tout simplement pas suffisants
Tout s’influence mutuellement
C’est aussi un exercice très physique, mais j’ai l’impression qu’il relâche énormément de tensions musculaires — épaules, hanches, ischio-jambiers — qui sont souvent à l’origine de problèmes de sommeil sans qu’on s’en rende compte
Quand je faisais de l’Ashtanga, je dormais mieux, et même avec moins de sommeil, je me sentais mieux. C’était vraiment étonnant. Pour plusieurs raisons, j’ai du mal à le réintégrer à ma vie en ce moment
Il faut aussi que je retourne à la salle, mais quand on manque de confiance en soi, c’est tellement dur de trouver l’énergie d’y aller. C’est d’ailleurs justement une des raisons pour lesquelles je veux recommencer à faire du sport, donc c’est un peu idiot
Marcher vite pendant une heure, monter une côte ou simplement soulever quelques fois des haltères de 10 à 15 livres a des effets remarquables sur la réduction de l’anxiété, le soulagement des raideurs et des douleurs, et la vivacité d’esprit
Le corps tout entier est un système pensant doté de nerfs et de muscles, et il a besoin de rétroaction pour bien fonctionner
Tous ceux qui ont commencé à s’entraîner l’ont remarqué. Pendant les premières semaines, la force et l’endurance augmentent très vite grâce à une amélioration du signal nerveux, puis ensuite le rythme ralentit à mesure que la prise de muscle devient le facteur dominant
Bon, j’ai presque envie de me mettre à la musculation
S’il sort une étude disant que ça fait pousser les cheveux, je m’y mets à 100 %
Avant, je ne me souciais pas beaucoup de mon apparence, mais la perte de cheveux me touche vraiment beaucoup. Le finastéride me rend dépressif et le minoxidil est trop contraignant. Voir des commentaires comme celui-ci me fait me sentir moins seul
Il y a apparemment une dimension de dépassement de soi qu’on ne peut comprendre qu’après avoir commencé
Je ne vois pas bien ce qui est censé être nouveau ici. Les effets des myokines sur la croissance et la santé des neurones ne sont-ils pas déjà bien connus ?
Ou bien est-ce encore un cas où le communiqué de presse du MIT exagère l’étude ?
Dans ce cas, pourquoi les patients souffrant d’une lésion de la moelle épinière doivent-ils rester immobiles ?