Les meilleures performances cognitives des femmes seniors de plus de 60 ans ayant une bonne condition physique aérobie (endurance) seraient bien liées à un plus fort approvisionnement en hémoglobine oxygénée dans le cortex préfrontal dorsolatéral. Ce résultat, publié dans la revue
Frontiers in Aging Neuroscience, a été obtenu par Cédric Albinet du Centre de recherches sur la cognition et l'apprentissage en collaboration avec le laboratoire Movement to Health et le CHU de Montpellier.
Le maintien d'une bonne santé cardiorespiratoire (VO2max) grâce à l'exercice physique régulier protège et améliore les fonctions cognitives et cérébrales des seniors, mais les mécanismes fondamentaux responsables de ce phénomène sont encore largement débattus. L'hypothèse qu'une meilleure santé cardiorespiratoire implique une plus grande oxygénation cérébrale a été depuis longtemps avancée, sans que de réelles preuves empiriques directes puissent l'étayer jusqu'à aujourd'hui.
Figure:Représentation schématique des profils d'oxygénation du cortex préfrontal. Les variations de concentration d'oxyhémoglobine (oxy-Hb) et de déoxyhémoglobine (deoxy-Hb) sont plus importantes lorsque la tâche est difficile et particulièrement plus élevées pour les participantes à haut niveau de VO2max dans l'hémisphère droit.
© Cédric Albinet Pour tester cette hypothèse, Cédric Albinet et ses collaborateurs du laboratoire Movement to Health (Université Montpellier 1) et du CHU de Montpellier ont conduit une étude transversale comparant les performances cognitives d'une quarantaine de femmes âgées de 60 à 77 ans, en fonction de leur niveau de condition physique cardiorespiratoire mesurée par un test d'effort (haut niveau de VO2max vs. faible niveau de VO2max). La tâche cognitive consistait à générer des séries de chiffres le plus aléatoirement possible en suivant la cadence d'un métronome (1 chiffre/s ou 1 chiffre/1,5 s), permettant de manipuler la charge cognitive. Cette tâche est bien connue pour impliquer du contrôle exécutif, fonction cognitive altérée au cours du vieillissement normal et nécessitant fortement l'implication du cortex préfrontal dorsolatéral (CPFDL). L'utilisation de la spectroscopie dans le proche infrarouge (NIRS fonctionnelle) permettait de mesurer les variations de concentration en hémoglobine oxygénée (oxy-Hb) et en hémoglobine désoxygénée (deoxy-Hb) dans le CPFDL droit et gauche durant la réalisation de la tâche cognitive.
Les résultats comportementaux ont révélé que les participantes à haut niveau de VO2max démontraient systématiquement de meilleures performances lors de la tâche cognitive impliquant du contrôle exécutif que leurs homologues à faible niveau de VO2max. Pour toutes les participantes, les concentrations relatives d'oxyhémoglobine dans le CPFDL augmentaient lorsque la tâche cognitive était plus difficile. Toutefois, les participantes à haut niveau de VO2max ont montré des augmentations d'oxyhémoglobine dans le CPFDL droit significativement plus importantes, en liaison avec leurs meilleures performances cognitives. Les résultats ont enfin montré que la relation entre haut niveau de VO2max et meilleure performance cognitive lors de la condition à 1 réponse/1,5 s passe par l'augmentation plus importante de l'oxyhémoglobine dans le CPFDL droit.
Dans l'ensemble, cette étude montre qu'un plus haut niveau de condition physique aérobie chez les femmes seniors est bien relié à un plus fort apport d'oxygénation cérébrale dans le cortex préfrontal, soutenant de meilleures performances cognitives. Ces résultats apportent, pour la première fois à notre connaissance, un support direct à l'hypothèse circulatoire et soulignent l'importance de la pratique régulière d'exercice physique d'endurance pour le maintien de la vitalité cognitive et de la santé cérébrale des seniors. Des études complémentaires doivent maintenant confirmer ces résultats dans le cadre d'essais cliniques randomisés contrôlés.