Penser à un exercice atténue la perte de force musculaire

[Gilles]

The Power of the Mind: The Cortex as a Critical Determinant of Muscle Strength/Weakness
Brian C. Clark , Niladri Mahato , Masato Nakazawa , Timothy Law , James Thomas
Journal of Neurophysiology Published 1 October 2014

Abstract

We tested the hypothesis that the nervous system, and the cortex in particular, is a critical determinant of muscle strength/weakness and that a high level of corticospinal inhibition is an important neurophysiologic factor regulating force generation. A group of healthy individuals underwent 4-weeks of wrist-hand immobilization to induce weakness. Another group also underwent 4-weeks of immobilization, but they also performed mental imagery of strong muscle contractions five days/wk. Mental imagery has been shown to activate several cortical areas that are involved with actual motor behaviors- including premotor and M1 regions. A control group, who underwent no interventions, also participated in this study. Before, immediately after, and one-week following immobilization, we measured wrist flexor strength, VA, and the cortical silent period (SP; a measure that reflect corticospinal inhibition quantified via transcranial magnetic stimulation). Immobilization decreased strength 45.1±5.0%, impaired VA 23.2±5.8%, and prolonged the SP 13.5±2.6%. Mental imagery training, however, attenuated the loss of strength and VA by ~ 50% (23.8±5.6% and 12.9±3.2% reductions, respectively), and eliminated prolongation of the SP (4.8±2.8% reduction). Significant associations were observed between the changes in muscle strength and VA (r=0.56) and SP (r=-0.39). These findings suggest neurological mechanisms, most likely at the cortical level, contribute significantly to disuse-induced weakness, and that regular activation of the cortical regions via imagery attenuates weakness and VA by maintaining normal levels of inhibition.



L'étude complète (PDF)

[Gilles]

Reprise de l'étude :

Pour entretenir ses muscles, il suffit de… penser

Quelques exercices de pensée suffisent pour renforcer ses muscles, par exemple lorsqu’ils sont immobilisés par un plâtre. C’est la conclusion à laquelle est arrivée l’équipe de Brian C. Clark du Musculoskeletal and Neurological Institute à l’université de l’Ohio aux Etats-Unis (OMNI), après une expérience menée sur des adultes sains auxquels on avait plâtré le poignet. De quoi accréditer l’hypothèse de l’action du cerveau sur le maintien musculaire du corps.

Dans leur article au titre évocateur « La puissance de l’esprit: le cortex comme facteur déterminant de la force ou la faiblesse musculaire« , paru dans Journal of Neurophysiology, les chercheurs expliquent avoir soumis 44 adultes pendant 4 semaines à différents types de tests et manipulations : 29 ont été plâtrés au poignet, de la fin de l’avant-bras jusqu’aux doigts – les 15 autres ont joué le rôle de groupe de référence. Parmi les plâtrés, 14 individus ont dû exécuter des exercices mentaux en imaginant qu’ils contractaient très fort les muscles de leur poignet. Les 15 autres plâtrés étaient laissés libre de leurs faits et gestes.

Des muscles entrainés par le cortex cérébral

Résultat : à l’issue des 4 semaines, une fois les plâtres retirés, tous les plâtrés avaient perdu de la force musculaire au poignet par rapport au groupe de référence, mais pas dans les mêmes proportions. Le groupe des 14 soumis aux exercices mentaux ont vu leur force décliner de 24 %, tandis que les 15 autres affichaient une perte de force de 45 % – soit une différence d’environ 50% entre les deux groupes. Une véritable réussite dans la recherche sur l’action directe du cortex et de la pensée consciente sur le corps, un domaine scientifique à peine émergeant, qui pourrait déboucher sur une panoplie de nouvelles thérapies cognitivo-corporelles.

Mais que les adeptes de l’immobilisme ne se réjouissent pas trop vite ! Les exercices mentaux demandés aux cobayes n’ont pas été de tout repos. Ils devaient imaginer qu’ils contractaient les muscles du poignet, guidés par les chercheurs à l’aide d’instructions (du type, « imaginez que vous poussez aussi fort que vous pouvez avec votre poignet gauche, poussez, poussez, poussez et… relâchez« ), ce pendant 5 secondes (et 5 secondes de relâchement mental), 4 fois de suite, suivi d’une minute de repos. Le tout répété 13 fois durant une séance, à raison de 5 séances par semaine, quatre semaines durant.

Une méthodologie très scientifique

Durant ces fastidieuses séances, des capteurs positionnés sur le muscle fléchisseur radial du carpe (ou muscle grand palmaire), au niveau de la loge ventrale de l’avant-bras, permettaient de contrôler par électromyographie (EMG) qu’il n’y avait aucune activation réelle des muscles du poignet – ce qui aurait biaisé les résultats de l’étude. Les chercheurs mesuraient également l’activation neuronale au niveau du cortex (zone M1) à la fin de l’effort mental et durant la phase de repos grâce à la technique de stimulation magnétique transcrânienne (TMS).

A la fin de l’expérience, les 44 volontaires ont dû exécuter des exercices de force sur un pédalier à main tandis que les chercheurs mesuraient leur force musculaire à l’aide de plusieurs techniques, dont la stimulation électrique. Bref, l’expérience a été menée dans le plus grand respect de la méthodologie scientifique, même si les chercheurs signalent quelques lacunes, dont l’absence de test en double-aveugle avec placebo, et appellent à poursuivre l’étude.

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