in

Les neurosciences révèlent pourquoi le régime alimentaire ou l'exercice ne sont pas seulement une question de volonté

SciTechDaily

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont découvert que l'orexine, une substance chimique du cerveau, et les neurones qui la produisent jouent un rôle essentiel dans la prise de décisions, comme le choix entre faire de l'exercice ou savourer une friandise.

Les scientifiques ont identifié l’orexine comme un produit chimique cérébral clé influençant le choix des individus de faire de l’activité physique plutôt que de se faire plaisir.

  • L'orexine, un messager chimique, et les neurones à orexine du cerveau interviennent dans la décision de faire de l'exercice ou de grignoter. Des chercheurs de l'ETH Zurich ont fait cette découverte sur des souris. Les résultats pourraient être transposés à l'homme.
  • Dans l'expérience, les souris avec un système d'orexine bloqué ont opté plus fréquemment pour le milkshake qui leur était proposé et moins pour l'exercice.
  • Ces résultats pourraient aider à la recherche et au développement de nouvelles stratégies pour promouvoir l’activité physique chez les personnes.

Décoder les choix du cerveau

Dois-je faire du sport ou plutôt aller au café et déguster un délicieux milkshake à la fraise ? Jusqu’à présent, la science ne savait pas exactement ce qui se passe dans notre cerveau lorsque nous prenons cette décision. Mais des chercheurs de l’ETH Zurich ont trouvé la solution. Ils ont déchiffré quelle substance chimique cérébrale et quelles cellules nerveuses interviennent dans cette décision : l’orexine, substance messagère, et les neurones qui la produisent.

Ces principes fondamentaux des neurosciences sont pertinents car beaucoup de gens ne font pas assez d'exercice. La plupart d'entre nous ont probablement déjà décidé une fois ou même plusieurs fois de renoncer à l'exercice physique au profit d'une des nombreuses tentations alternatives de la vie quotidienne. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 80 % des adolescents et 27 % des adultes ne font pas assez d'exercice. Et l'obésité augmente à un rythme alarmant non seulement chez les adultes, mais aussi chez les enfants et les adolescents.

Comprendre la chimie du cerveau

« Malgré ces statistiques, de nombreuses personnes parviennent à résister aux tentations constantes et à faire suffisamment d’exercice », explique Denis Burdakov, professeur de neurosciences à l’ETH Zurich. « Nous avons voulu savoir ce qui, dans notre cerveau, nous aide à prendre ces décisions. »

Dans leurs expériences sur des souris, les chercheurs ont pu montrer que l'orexine joue un rôle clé dans ce processus. C'est l'une des centaines de substances messagères actives dans le cerveau. D'autres messagers chimiques, comme sérotonine et dopamineont été découvertes il y a longtemps et leur rôle est largement décrypté. La situation est différente pour l'orexine : les chercheurs l'ont découverte relativement tard, il y a environ 25 ans, et ils clarifient maintenant ses fonctions étape par étape. Burdakov est l'un des scientifiques qui ont consacré leurs efforts à l'étude de l'orexine.

La fonction de l'orexine dévoilée

« En neurosciences, la dopamine est une explication courante pour expliquer pourquoi nous choisissons de faire certaines choses et d’en éviter d’autres », explique Burdakov. Ce messager cérébral est essentiel à notre motivation générale. « Cependant, nos connaissances actuelles sur la dopamine ne permettent pas d’expliquer facilement pourquoi nous décidons de faire de l’exercice au lieu de manger », poursuit le scientifique. « Notre cerveau libère de la dopamine à la fois lorsque nous mangeons et lorsque nous faisons de l’exercice, ce qui n’explique pas pourquoi nous choisissons l’une plutôt que l’autre. »

Pour découvrir ce qui se passe, les chercheurs ont mis au point une expérience comportementale sophistiquée sur des souris, qui pouvaient choisir librement entre huit options différentes au cours d’essais de dix minutes. Parmi ces options figuraient une roue sur laquelle elles pouvaient courir et un « bar à milkshakes » où elles pouvaient déguster un milkshake classique au goût de fraise. « Les souris aiment le milkshake pour la même raison que les humains : il contient beaucoup de sucre et de matières grasses et a bon goût », explique Burdakov.

Influence de l'orexine sur le comportement des souris

Dans leur expérience, les scientifiques ont comparé différents groupes de souris : un groupe composé de souris normales et un autre dont les systèmes d'orexine des souris ont été bloqués, soit par un médicament, soit par une modification génétique de leurs cellules.

Les souris dont le système d’orexine était intact passaient deux fois plus de temps sur la roue et la moitié moins de temps au bar à milkshakes que les souris dont le système d’orexine avait été bloqué. Il est toutefois intéressant de noter que le comportement des deux groupes ne différait pas dans les expériences au cours desquelles les scientifiques ne proposaient aux souris que la roue ou le milkshake. « Cela signifie que le rôle principal du système d’orexine n’est pas de contrôler la quantité de mouvement ou de nourriture des souris », explique Burdakov. « Il semble plutôt essentiel pour prendre la décision entre l’une et l’autre, lorsque les deux options sont disponibles. » Sans orexine, la décision penchait fortement en faveur du milkshake, et les souris ont abandonné l’exercice pour se nourrir.

Conséquences pour la santé humaine

Les chercheurs de l'ETH Zurich s'attendent à ce que l'orexine soit également responsable de cette décision chez l'homme ; les fonctions cérébrales impliquées ici sont connues pour être pratiquement les mêmes chez les deux espèces« Il s’agit maintenant de vérifier nos résultats sur des humains », explique Daria Peleg-Raibstein, cheffe de groupe à l’ETH Zurich. Elle a dirigé l’étude avec Denis Burdakov. Il pourrait s’agir d’examiner des patients dont le système orexine est restreint pour des raisons génétiques – c’est le cas d’environ une personne sur deux mille. Ces personnes souffrent de narcolepsie (un trouble du sommeil). Une autre possibilité serait d’observer des personnes qui reçoivent un médicament qui bloque l’orexine. De tels médicaments sont autorisés pour les patients souffrant d’insomnie.

Stratégies potentielles pour lutter contre l’obésité

« Si nous comprenons comment le cerveau arbitre entre la consommation alimentaire et l’activité physique, nous pourrons élaborer des stratégies plus efficaces pour lutter contre l’épidémie mondiale d’obésité et les troubles métaboliques qui y sont associés », explique Peleg-Raibstein. Des interventions pourraient notamment être mises au point pour aider à surmonter les obstacles à l’exercice physique chez les personnes en bonne santé et celles dont l’activité physique est limitée. Cependant, Burdakov souligne que ces questions seraient importantes pour les scientifiques impliqués dans la recherche clinique sur les humains. Lui et son groupe se consacrent à la recherche neuroscientifique fondamentale. Il souhaite désormais découvrir comment les neurones à orexine interagissent avec le reste du cerveau lors de la prise de décisions, comme celle entre l’exercice physique et le grignotage.

Deux éruptions de classe X enflamment le ciel : la NASA capture un drame solaire enflammé

Deux éruptions de classe X enflamment le ciel : la NASA capture un drame solaire enflammé

SciTechDaily

Les nouveaux médicaments contre la maladie d’Alzheimer sont-ils tout ce qu’ils promettent ?