le CERVEAU SPORT, … · Dangers du sport pour le cerveau Eviter les coups sur la tête ! Exemple de la NFL (football américain) Espérance de vie : 66 ans Encéphalopathie traumatique

15/03/2019

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Pr Boris Jidovtseff

Département des sciences de la Motricité, Faculté de médecine

Université de Liège

Le SPORT, c’est bon pour…

le CERVEAU !

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Liens entre le mouvement et le cerveau : Gilles de Binche et le lancer des oranges

Pr Boris Jidovtseff - Sport et cerveau - 2019

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Coordination oculo-manuelle

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Liens entre le mouvement et le cerveau : La coordination sensori-motrice

https://backyardbrains.com/


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Robot Atlas(Bonston Dynamics’)

Intelligence « sensori-motrice » des machines 4


voiture autonome Google

Waymo

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Intelligence « sensori-motrice » de l’homme 5


Intelligence « sensori-motrice » de l’homme

Terry Crew, Footballeur Américain & Acteur

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Liens entre le mouvement et le cerveau : La coordination sensori-motrice

� Hautement sophistiqué � En perpétuelle évolution

(intelligence)� Adaptation en fonction du

contexte, du vécu, des préférences (émotions/motivations…)

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� Miniature� Précision extrême� adaptables

Capteurs du corps humain

� Processus d’apprentissage� Automatisation� Haute précision

Traitement de l’information Action motrice

Humain

OeilOreille +

S VestibulaireFNM

OTG R cutanés

Liens entre le mouvement et le cerveau : La vascularisation du cerveau

Sport / activité physique

� débit sanguin

� apport O2 / « nutriments » et hormones au niveau du cerveau

http://www.bodyscience.fr/?Les-besoins-en-oxygene-du-cerveau

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IRISINEBDNF

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Le sport pour… biengrandir !!!L’INTÉRÊT DU MOUVEMENT DANS LE DÉVELOPPEMENT DE L’ENFANT

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Le mouvement développe le cerveau

Mouvements réflexes

� Neurogenèse� Connection synaptique (réseau)� Coordination sensori-motrice

(Khazipov et al, 2004)

Mouvements volontaires

Mouvement

Récepteur cutanés Fuseaux neuromusculaires

Capteurs sensitifs

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L’apprentissage moteur11


Un mouvement=

Programme moteur (PM)

Stockage des PMdans le cerveau

Utilisation des PMen fonction d’un

but précis = différents sports

Le sport pour… êtreintelligent !!!

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Les effets du sport sur le cerveau

Neurogenese Plasticité cérébrale Capillarisation cérébrale

Nouveaux neurones Nouvelles connexions synaptiques

Renforcement des connexions

Nouveau vaisseaux sanguins

Sport et activité physique

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Les effets du sport sur le cerveau

Sport et activité physiqueLes zones touchées sont celles mobilisées Le sport contribue à la réserve cognitive

(Gulyás et al, online)

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Effet de l’exercice sur le cerveau

Endurance Force Coordination Coordination

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(Cassilhas et al, 2012)

Entrainement aérobie : AERO Entrainement musculaire : RES

Epreuve du labyrinthe d’eau de Morris

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Apprentissage et mémoire spatiale

(Cassilhas et al, 2012)

Muscu : IGF-1 (sang)

Endurance : BDNF (hippocampe)

Muscu & endurance : IGF-1 (hippocampe)

Résultats similaires MAIS

des mécanismes différents

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Le sport pour… êtreheureux !!!

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Le sport pour être heureux

Les hormones du bonheur sont libérées lors de l’exercice physique

?

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Runners’high Etat euphoriquedu coureur

résultant d’unecourse à pied de

longue durée

Endorphine + cannabinoides

� � anxiété� � douleur

� � apaisement� � douleur

� euphorie

Pavot Chanvre

� douleurApaisement extrême

Sensation de “flotter”

?

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SPORT � vulnérabilité aux addictions => effet protecteur

L’arrêt du sport peut conduire à des addictions

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Le sport pour… resterattentif !!!

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Sport et attention

� Etude de l’Université de Sherbrooke (Berringan et al, 2014)

Classe +20 minutes AP/jour

Classe normale

2 semaines 2 semaines

40 enfants6-8 ans

Classe +20 minutes AP/jour

Classe normale 20 minutes AP/jour

� +7% activité physique� � Attention pour tous !

Sans AP

� Certain enfants montrent � attention au cours de la journée

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Sport et attention : brain-break 24


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Sport et attention

� Effets des Brain Breaks

� Enfants les plus distraits :

� �erreurs (E)

� � concentration (CP)

(Ma et al, 2014)

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Le sport pour… bien dormir !!!

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Sport et sommeil

Bienfaits du sport sur sommeil� �Température puis � Température� Libération endorphines� Sommeil de meilleure qualité� Meilleure régulation rythme

veille/sommeil

(Flo, 2013)

Altération du sommeil dans certains cas:� Activité trop tardive� Activité très intense� Traumatismes liés au sport� Stress, excitation, déception, …

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Le sport pour… bien vieillir !!!

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Evolution du cerveau avec l’âge

(Dekaban, 1978) (Gulyás et al, online)

Taille du cerveau Réserve cognitive

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Effets du sport

Effets du sport

L’exercice physique et vieillissement30


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L’exercice protège le cerveau contre Alzheimer

(Spire-Jones, 2018)

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Effet bénéfique dans de

nombreuses maladies liées à

la vieillesse

Effet bénéfique dans de

nombreuses maladies liées à

la vieillesse

Les dangers du sport

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Dangers du sport pour le cerveau

� Eviter les coups sur la tête !

Exemple de la NFL (football américain)� Espérance de vie : 66 ans� Encéphalopathie traumatique (87%)� Démence (72%)� Tendance suicidaire (33%)� Alzheimer (20%) X4

(Mez et al, 2017)

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ConclusionFaites du SPORT

…et votrecerveau

C’est bon pour votre santé…

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� c’est bon pour grandir� ça rend plus intelligent� ça rend heureux� ça permet d’être plus attentif� ça permet de mieux dormir� ça permet de bien vieillir Bref…

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Merci pour votre attention

[email protected]

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Références

1. Chennaoui, M., Arnal, P. J., Sauvet, F., & Léger, D. (2015). Sleep and exercise: a reciprocal issue?. Sleep medicine reviews, 20, 59-72.

2. Berrigan, F., Turcotte, S., Beaudoin, S., Gignac, C., & Bernier, P. M. (2014, May). Physical Activity Before Class Enhances Attention During the School Day. In JOURNAL OF PHYSICAL ACTIVITY & HEALTH (Vol. 11, pp. S130-S130).

3. Ma, J. K., Le Mare, L., & Gurd, B. J. (2014). Four minutes of in-class high-intensity interval activity improves selective attention in 9-to 11-year olds. Applied physiology, nutrition, and metabolism, 40(3), 238-244.

4. Cassilhas, R. C., Lee, K. S., Fernandes, J., Oliveira, M. G. M., Tufik, S., Meeusen, R., & De Mello, M. T. (2012). Spatial memory is improved by aerobic and resistance exercise through divergent molecularmechanisms. Neuroscience, 202, 309-317.

5. Mez, J., Daneshvar, D. H., Kiernan, P. T., Abdolmohammadi, B., Alvarez, V. E., Huber, B. R., ... & Cormier, K. A. (2017). Clinicopathological evaluation of chronic traumatic encephalopathy in players of American football. Jama, 318(4), 360-370.

6. Spires-Jones, T. L., & Ritchie, C. W. (2018). A brain boost to fight Alzheimer's disease. Science, 361(6406), 975-976.

7. Arenaza-Urquijo, E. M., Wirth, M., & Chételat, G. (2015). Cognitive reserve and lifestyle: moving towards preclinical Alzheimer’s disease. Frontiers in aging neuroscience, 7, 134.

8. Balázs Gulyás, Rupshi Mitra, Ajai Vyas, Shaik Muhammad Amin, Valentin Gulyás and Parasuraman Padmanabhan. Aging, Brain Aging and Cognitive Resilience consulté le 12/03/2019 sur http://www.innovationmagazine.com/volumes/v16n1/coverstory2.html

9. Dekaban, A. S., & Sadowsky, D. (1978). Changes in brain weights during the span of human life: relation of brain weights to body heights and body weights. Annals of Neurology: Official Journal of the American Neurological Association and the Child Neurology Society, 4(4), 345-356.

10. Khazipov, R., Sirota, A., Leinekugel, X., Holmes, G. L., Ben-Ari, Y., & Buzsáki, G. (2004). Early motor activity drives spindle bursts in the developing somatosensory cortex. Nature, 432(7018), 758.

11. Clark, J. E., & Metcalfe, J. S. (2002). The mountain of motor development: A metaphor. Motor development: Research and reviews, 2(163-190), 183-202.

12. Lespine, L. F., & Tirelli, E. (2018). Evidence for a long-term protection of wheel-running exercise against cocaine psychomotor sensitization in adolescent but not in adult mice. Behavioural brain research, 349, 63-72.

13. Boecker, H., Sprenger, T., Spilker, M. E., Henriksen, G., Koppenhoefer, M., Wagner, K. J., ... & Tolle, T. R. (2008). The runner's high: opioidergic mechanisms in the human brain. Cerebral Cortex, 18(11), 2523-2531.

14. Flo, E. (2013). Sleep and health in shift working nurses.

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