Sport ou en-cas ? comment notre cerveau décide
L'orexine, une substance chimique présente dans le cerveau, joue un rôle crucial lorsque nous devons choisir entre le sport et les tentations savoureuses qui nous attirent à tout moment
Dois-je aller faire de l'exercice ou préfèrerais-je aller au café pour déguster un délicieux milk-shake à la fraise ? Jusqu'à présent, ce qui se passe exactement dans notre cerveau lorsque nous prenons cette décision était un mystère pour la science, mais des chercheurs de l'ETH Zurich ont trouvé la solution. Ils ont décrypté la substance chimique cérébrale et les cellules nerveuses qui médient cette décision : la substance messagère orexine et les neurones qui la produisent.
Ces bases neuroscientifiques sont pertinentes car de nombreuses personnes ne font pas assez d'exercice. La plupart d'entre nous ont probablement déjà décidé une fois ou même plusieurs fois de ne pas faire d'exercice au profit de l'une des nombreuses tentations alternatives de la vie quotidienne. Selon l'Organisation mondiale de la santé, 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.
Focus sur l'orexine
"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 voulions savoir ce qui, dans notre cerveau, nous aide à prendre ces décisions".
Dans leurs expériences sur les souris, les chercheurs ont pu montrer que l'orexine joue un rôle clé dans ce processus. C'est l'un des plus de cent messagers chimiques actifs dans le cerveau. D'autres messagers chimiques, comme la sérotonine et la dopamine, ont été découverts il y a longtemps et leur rôle a été largement décodé. La situation de l'orexine est différente : 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.
Les connaissances actuelles ne permettent pas d'expliquer le choix
"En neurosciences, la dopamine est une explication populaire de la raison pour laquelle nous choisissons de faire certaines choses et d'en éviter d'autres", explique M. Burdakov. Ce messager cérébral joue un rôle essentiel dans notre motivation générale. "Cependant, nos connaissances actuelles sur la dopamine n'expliquent pas facilement pourquoi nous décidons de faire de l'exercice plutôt que 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'un plutôt que l'autre."
Pour trouver ce qui l'explique, les chercheurs ont mis au point une expérience comportementale sophistiquée pour des souris, qui pouvaient choisir librement parmi huit options différentes au cours d'essais de dix minutes. Ces options comprenaient une roue sur laquelle elles pouvaient courir et un "bar à milkshakes" où elles pouvaient déguster un milkshake standard au goût de fraise. "Les souris aiment les milk-shakes pour les mêmes raisons que les humains : ils contiennent beaucoup de sucre et de graisse et ont bon goût", explique M. Burdakov.
Moins de temps au bar à milkshakes
Dans leur expérience, les scientifiques ont comparé différents groupes de souris : un groupe composé de souris normales et un groupe dont le système d'orexine était bloqué, soit par un médicament, soit par une modification génétique de leurs cellules.
Les souris dont le système d'orexine était intact ont passé deux fois plus de temps sur la roue et deux fois moins de temps au bar à milk-shake que les souris dont le système d'orexine avait été bloqué. Il est toutefois intéressant de noter que le comportement des deux groupes n'a pas différé lors des expériences au cours desquelles les scientifiques n'ont proposé aux souris que la roue ou le milk-shake. "Cela signifie que le rôle principal du système de l'orexine n'est pas de contrôler la quantité de mouvement des souris ou la quantité de nourriture qu'elles consomment", explique M. Burdakov. "Cela signifie que le rôle principal du système de l'orexine n'est pas de contrôler la quantité de mouvement des souris ou la quantité de nourriture qu'elles consomment. Sans orexine, la décision était fortement en faveur du milkshake, et les souris abandonnaient l'exercice au profit de la nourriture.
Aider les personnes qui font peu d'exercice
Les chercheurs de l'ETH s'attendent à ce que l'orexine soit également responsable de cette décision chez l'homme, les fonctions cérébrales impliquées étant connues pour être pratiquement les mêmes chez les deux espèces. "Il s'agit maintenant de vérifier nos résultats chez l'homme", explique Daria Peleg-Raibstein, chef 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 d'orexine est restreint pour des raisons génétiques, ce qui 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. Ces médicaments sont autorisés pour les patients souffrant d'insomnie.
"Si nous comprenons comment le cerveau arbitre entre la consommation d'aliments 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 liés", explique Peleg-Raibstein. Des interventions pourraient notamment être mises au point pour aider à surmonter les obstacles à l'exercice chez les personnes en bonne santé et chez celles dont l'activité physique est limitée. Toutefois, M. Burdakov souligne qu'il s'agit là de questions importantes pour les scientifiques impliqués dans la recherche clinique chez l'homme. Lui et son groupe se sont consacrés à la recherche neuroscientifique fondamentale. Il souhaite ensuite découvrir comment les neurones à orexine interagissent avec le reste du cerveau lorsqu'ils prennent des décisions telles que celle de faire de l'exercice ou de grignoter.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités du secteur des sciences de la vie
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée aux biotechnologies, au secteur pharmaceutique et aux sciences de la vie vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
