Tous les sportifs le savent : la performance passe par
un bon mental et un dépassement de soi. La physiologie a déjà révélé le rôle du
cerveau, qui freine l'activité physique quand
l'effort devient trop intense. Des chercheurs suisses viennent de découvrir la
région cérébrale qui réalise ce contrôle : c'est le cortex insulaire.
Dès lors que l'organisme doit effectuer un mouvement, le cerveau envoie un message nerveux aux muscles concernés pour qu’ils se contractent ou se relâchent.
En contrepartie, le muscle informe l’encéphale de son état de forme. De fait,
lorsque le muscle ne peut plus suivre le rythme imposé, le cerveau lui donne l’ordre de s’arrêter. Apparaît alors
l'épuisement, qui conduit l'organisme à réduire ses efforts. Si le concept était
connu, personne n’avait réussi à comprendre quelle région cérébrale prenait la
décision de stopper les machines.
Désormais, le mystère est levé. Kai Lutz et des chercheurs de
l’université de Zurich ont révélé leur découverte dans les pages
de la revue European Journal of Neuroscience. Une recherche qui s’est
effectuée en trois temps.
Ils ont tout d'abord demandé à des volontaires courageux de
faire des flexions des cuisses, jusqu’à épuisement. En
étudiant en parallèle les influx nerveux émanant des muscles en direction
du cerveau, ils ont identifié que les efforts trop intenses
conduisaient à l’inhibition du cortex moteur primaire, la région
de l'encéphale qui contrôle les mouvements volontaires. En anesthésiant temporairement la moelle épinière avec une drogue, c’est-à-dire
en empêchant l’information musculaire de remonter jusqu’au cerveau, l’inhibition
s’est révélée beaucoup moins forte, soulignant l’importance du message afférent.
L’insula, la clef de voûte
Jusque-là, rien de bien surprenant. Dans une deuxième phase,
les chercheurs ont observé les clichés obtenus à partir d’IRM fonctionnelle pour repérer quelles zones s’activaient de
plus en plus intensément à mesure que la fatigue augmentait. Deux régions sont
sorties du lot : le thalamus et le cortex insulaire, également
appelé insula. La précision s’est donc nettement affinée.
Le cortex insulaire, ici au milieu de la coupe, est impliqué
dans de nombreuses fonctions, notamment l'aptitude à la dépendance ou à la
conscience. © Henry Gray, Gray's Anatomy DP
La réponse se trouve dans le troisième et dernier épisode.
Forts de leurs résultats précédents, les chercheurs ont placé des volontaires
sur un vélo stationnaire et les ont bardés de capteurs pour étudier les relations entre le
cortex moteur primaire et les deux régions qu’ils suspectent. L’analyse des
données montre que la communication entre l’insula et les zones motrices
s’intensifie au fur et à mesure que la fatigue progresse. C’est donc le cortex
insulaire qui prend la décision de stopper le mouvement.
Le lien entre insula et fatigue musculaire étant démontré, Kai
Lutz espère désormais « développer des stratégies pour optimiser la
performance musculaire, mais aussi enquêter sur les maladies qui induisent une réduction des aptitudes
physiques ». Une découverte prometteuse en physiologie du sport qui
entrouvre la voie vers de nouvelles approches thérapeutiques et pratiques.
Ainsi, les coachs sportifs ne demanderont peut-être plus à leurs athlètes de
muscler leur jeu, mais de développer leur insula...
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