L’hippocampe est une structure du cerveau capitale pour la mémoire à long terme. C’est lui, en effet, qui nous permet de former des souvenirs à long terme. L’hippocampe est aussi impliqué dans la régulation de l’humeur. Nous en avons un dans chaque hémisphère.
Durant le vieillissement, le volume de l’hippocampe diminue progressivement (Raz et al., 2005), ce qui peut conduire à des difficultés de mémorisation et à un risque accru de démence (Jack et al., 2010). Or si l’hippocampe est trop endommagé, il n’existe aucune autre structure cérébrale capable de prendre le relais.
Le stress prolongé a également des effets délétères sur l’hippocampe, cela à tous les âges de la vie (Lupien et al. 2005). En effet, l’hippocampe est particulièrement vulnérable au stress chronique car ses cellules sont dotées d’un grand nombre de récepteurs de cortisol, une hormone libérée en cas de stress. Une exposition continue à des taux élevés de cortisol endommage les cellules hippocampiques.
Autrement dit, pour garder, autant que possible, une bonne mémoire en vieillissant, il est primordial d’éviter les épisodes de stress chronique. Une des manières de le faire peut passer par l’exercice physique qui permet d’améliorer l’humeur et de diminuer l’anxiété (Broman-Fulks et al., 2015).
Mais il semble que l’exercice physique ait une influence plus directe encore sur notre cerveau et sur l’hippocampe en particulier. En effet, plusieurs études ont montré que l’exercice, et en particulier celui pratiqué en mode aérobie (comme le jogging, la marche, la natation, le vélo réalisés avec une intensité moyenne), permet d’augmenter le volume de l’hippocampe, cela même chez les personnes âgées.
Dans une de ces études, Erickson et collaborateurs (2010) ont divisé en deux un groupe de 120 personnes âgées entre 55 et 80 ans. La moitié a dû marcher 40 minutes sur une piste, trois fois par semaine (groupe exercice aérobie); l’autre moitié a dû réaliser des exercices de stretching et de renforcement musculaire (groupe contrôle). Au bout d’un an avec un tel programme, les chercheurs ont fait passer un examen IRM aux participants et ont observé que les personnes qui ont fait de la marche ont vu le volume de leur hippocampe augmenter. En outre, l’augmentation du volume hippocampique était associée à de meilleures performances dans la tâche de mémoire spatiale réalisée en fin d’expérience. Dans le groupe contrôle, en revanche, le volume de l’hippocampe avait diminué (à cause du vieillissement). Cependant, cette diminution naturelle était moindre chez les personnes les plus actives et les plus en forme avant l’expérience.
Les résultats de cette étude indiquent donc que pratiquer régulièrement des exercices aérobie, comme marcher à un bon rythme, est efficace pour palier à la perte de volume hippocampique qui se produit durant le vieillissement cérébral et peut améliorer la mémoire.
Ces conclusions rejoignent celles d’autres études ayant mis en évidence les bienfaits de l’exercice sur la mémoire (ex: Richards et al., 2003; Stewart et al., 2003; Sabia et al., 2009; Flöel et al., 2010; Ruscheweyh et al., 2011; Kandola et al. 2016).
Comment l’exercice physique aérobie peut-il contribuer à améliorer le volume de l’hippocampe ?
Une première possibilité est que l’exercice physique aérobie ralentit le vieillissement cognitif en agissant sur les facteurs de risques vasculaires et métaboliques. On sait, en effet, que l’activité physique a des effets bénéfiques sur le système cardio-vasculaire et le métabolisme, ce qui favorise l’oxygénation de cerveau et pourrait donc concourir à la préservation/stimulation des structures cérébrales.
Une autre explication est que l’exercice physique pourrait stimuler directement les fonctions cérébrales en induisant des changements structuraux et neurochimiques dans l’hippocampe et les régions reliées. Plus précisément, faire de l’exercice augmenterait la sécrétion d’une protéine, appelée facteur neurotrophique dérivé du cerveau ou BDNF (pour Brain-Derived Neurotrophic Factor), qui est cruciale pour la croissance et la survie des neurones de l’hippocampe (Szuhany et al., 2015).
Ces deux explications ne sont pas mutuellement exclusives et sont toujours étudiées actuellement (Duzel et al., 2016).
Si la recherche a démontré que l’exercice aérobie est particulièrement intéressant pour le cerveau, cela ne signifie pas que les autres types d’exercices, comme le renforcement musculaire ou l’entraînement à haute intensité (comme le HIIT, pour hight intensity interval training, en anglais) sont à proscrire: ces exercices peuvent également être bénéfiques pour l’organisme et pour d’autres fonctions cognitives (Drigny et al., 2014; Guiraud et al., 2012). La recherche sur les effets de l’activité physique de type HIIT sur le cerveau sont en plein essor et on en saura sans doute davantage sur ses bénéfices d’ici quelques années.
