La mère poule que je suis, s’inquiétait toujours un peu quand son fiston commençait sa journée par deux heures de sport, suivies d’une évaluation de maths ! Bien souvent je me disais, que dans de telles conditions, l’élève serait tout raplapla de sa dépense physique et que se concentrer sur un épineux (ou pas) problème d’analyse ne serait pas une mince affaire. Oui mais çà; c’était avant !

Avant que je tombe sur une série d’articles, mettant en lumière, l’impact de l’activité sportive sur les capacités cognitives…Bien sûr, cela paraît logique, on oxygène le corps donc le cerveau…oui, mais jusqu’à quel point ? Et pour quels types d’individus ? Quels sont les mécanismes mis en jeu ?

Sport et cerveau plus efficace
En effet, depuis plusieurs années, des résultats d’études s’accumulent, se confirment pour affirmer que l’activité physique a des conséquences sur l’amélioration des fonctions cognitives et se traduit par de meilleurs résultats scolaires [1] [2].
Par contre, les recherches se sont un peu moins intéressées à analyser dans quel(s) contexte(s), cette relation « pratique sportive – performances intellectuelles » était la plus marquée.

 

Des enfants qui profitent plus que d’autres
Des études plutôt très récentes ([3] [4]) se sont attachées à déterminer quels étaient les enfants les plus concernés par cette association bénéfique. Il s’avère que la mémoire de travail (ce système de mémoire active qui s’occupe à la fois du traitement et du maintien des informations à court terme) est généralement améliorée après une série d’exercices physiques (activités stimulant le système cardio-pulmonaire) mais surtout chez ceux dont le niveau de performance initial était le plus bas (pas par manque de facultés, mais parce qu’ils avaient soit plus de mal à se concentrer soit qu’ils étaient plus lents). L’étude de 2014 portait sur une quarantaine d’enfants américains âgés entre 8 et 10 ans, en parfaite santé, dont on connaissait le profil socio-économique. Une évaluation préalable de leur capacité intellectuelle a été réalisée grâce à des tests calibrés. L’étude a consisté à soumettre les enfants à des exercices d’endurance cardiovasculaire suivis d’une courte période de repos puis de nouveaux tests de performance cognitive (l’activité cérébrale (électroencéphalogramme) a été suivie pendant ces tests). Ces essais ont montré une amélioration des résultats aux évaluations (meilleure précision dans les réponses données)  chez les enfants classés dans la catégorie « moins performants » initialement.

«  Overall, findings revealed that a single, acute bout of moderate aerobic exercise facilitates cognitive performance, with more widespread effects observed for the lower-performing group »

Il s’avère même que les mesures neuro-électriques relatives à l’amplitude de certaines ondes cérébrales atteignait des niveaux comparables à celles des autres enfants.

D’autres analyses des électroencéphalogrammes ont permis aux auteurs d’expliquer que la meilleure réussite des élèves après activité physique n’est pas liée à une meilleure gestion du temps mais à un gain dans la stratégie de contrôle cognitif, les ressources dédiées à l’attention agissent de façon plus efficace, en diminuant les conflits internes.

Ces travaux sont intéressants car ils font écho à ceux d’une autre équipe [4] qui s’est focalisée sur des groupes d’enfants atteints de troubles de l’attention (TDAH). Des exercices physiques avaient prouvé un net effet bénéfique chez ces enfants (en comparaison avec un groupe de contrôle d’enfants non atteints de TDAH) ce que les auteurs analysent comme une meilleure auto-régulation des processus impliqués dans le contrôle de l’action.

Des explications quant aux mécanismes mis en jeu

Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer les modifications de performance cognitives liés aux efforts physiques ; notamment une augmentation du flux sanguin cérébral (une meilleure oxygénation des neurones), une modification dans la quantité et qualité des neurotransmetteurs ou encore un changement dans les propriétés de microstructure de la substance blanche. La voie de angiogenèse dans le cerveau liée à l’exercice est également évoquée.

Mais c’est surtout la piste de la prolifération neuronale qui est actuellement suivie ([5], étude chez le rongeur). L’ hippocampe, une zone du cerveau importante pour l’apprentissage et la mémoire, est particulièrement l’objet d’uneneurogenèse marquée lors de la pratique d’exercices physiques. Et une prolifération de neurones s’accompagne d’une capacité cognitive accrue.

Conclusion
Vive le sport à l’école lors de pauses régulières plusieurs fois par semaine (et ailleurs aussi)… car bien au-delà des conseils habituels du « manger–bouger », il peut être un excellent moyen pour canaliser l’attention des enfants, notamment de ceux qui en ont le plus besoin.
Et pour nous, pauvres parents aux cerveaux vieillissants, vive le sport tout court…car il aide aussi à prévenir le déclin cognitif lié à l’âge [6] voire même des maladies qui nous attendent au coin de la rue. Je cite :

« Together these finding suggest that physical exercise is a promising nonpharmaceutical intervention to prevent age-related cognitive decline and neurodegenerative diseases. »

Pascale72

 

Références

1- Hillman, C.H., et al., «  Be smart, exercise your heart : exercise effects on brain and cognition », Nature Reviews Neuroscience, Vol (9), pp 58-65, 2008
2- Chomitz, V.R. et al., “ Is there a relationship between physical fitness and academic achievement ? Positive results from public school children in the northeastern United States”, Journal School Health, Vol 79, pp 30-37, 2009
3-Drollette ES, et al.,  »Acute exercise facilitates brain function and cognition in children who need it most: an ERP study of individual differences in inhibitory control capacity », Developmental Cognitive Neuroscience, Vol (7), pp 53-64, 2014
4- Pontifex, M.B. et al., “ Exercise improves behavioral, neurocognitive and scholastic performance in children with attention-deficit/hyperactivity disorder », Journal of Pediatrics, vol (162), pp 543-551, 2013
5- Van Praag H., “Neurogenesis and exercise : past and future directions.”, Neuromolecular medicine, Vol (10),  PP 128-140, 2008
6- Bherer, L., et al. « A Review of the Effects of Physical Activity and Exercise on Cognitive and Brain Functions in Older Adults« , Journal of Aging Research, Vol 2013, 2013