Des ingénieurs du MIT ont découvert que la contraction des muscles pendant un exercice physique conduit à la libération de signaux biochimiques appelés myokines. Et ces derniers favorisent le développement des neurones. Souhaitant déterminer si l'exercice physique avait un effet direct sur la croissance des neurones, les chercheurs ont fait pousser des cellules musculaires de souris en longues fibres. En parallèle, ce “muscle” créé a été modifié génétiquement pour se contracter en réponse à la lumière.
« Grâce à cette modification, l'équipe a pu faire clignoter une lumière à plusieurs reprises, provoquant ainsi la contraction du muscle en réponse, d'une manière qui imitait le fait de faire de l’exercice », précise le communiqué. L'équipe a ensuite récupéré le liquide dans lequel ces cellules musculaires se trouvaient, et qui contenait les myokines sécrétées lors des contractions. Cette solution a été transférée dans une boîte contenant des motoneurones, c'est-à-dire les cellules nerveuses présentes dans la moelle épinière qui contrôlent les muscles impliqués dans les mouvements volontaires.
L’équipe a observé que ces neurones, exposés aux myokines, grandissaient quatre fois plus vite que les neurones qui n’avaient pas reçu la solution biochimique. « Ils poussent beaucoup plus loin et plus vite, et l’effet est assez immédiat », explique Ritu Raman du MIT. Les scientifiques ont ensuite fait une analyse génétique, en extrayant l’ARN des neurones pour voir si les myokines induisaient un changement dans l’expression de certains gènes neuronaux. « Nous avons constaté que de nombreux gènes régulés à la hausse dans les neurones stimulés par l’exercice n’étaient pas seulement liés à la croissance des neurones, mais aussi à leur maturation, à leur capacité à communiquer avec les muscles et les autres nerfs, et à la maturité des axones », explique l’experte. « L’exercice semble avoir un impact non seulement sur la croissance des neurones, mais aussi sur leur maturité et leur bon fonctionnement ».
Les chercheurs se sont demandé si la croissance des neurones pouvait aussi être liée aux forces mécaniques de l’exercice. Pour répondre à leur question, ils ont fait pousser des neurones moteurs sur un tapis de gel dans lequel ils ont intégré de minuscules aimants. Ils ont ensuite utilisé un aimant externe pour faire bouger le tapis – et les neurones – d’avant en arrière. Ils ont ainsi « fait faire de l’exercice » aux neurones pendant 30 minutes par jour. Les résultats ont révélé que l’activité mécanique stimulait la croissance des neurones tout autant que celle des neurones en contact avec la myokine, et qu’ils poussaient beaucoup plus loin que les neurones n’ayant reçu aucune forme d’exercice. « C’est un bon signe, car cela nous indique que les effets biochimiques et physiques de l’exercice sont tout aussi importants », ajoute Ritu Raman.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
