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Cognition : la réflexion a un prix

22/8/2022

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Une nouvelle étude montre que l'effort mental modifie le métabolisme du cerveau. Un neurotransmetteur potentiellement toxique s'accumule alors dans les tissus nerveux.

Les personnes qui travaillent dur physiquement se sentent ensuite fatiguées et épuisées. Les activités intellectuelles exigeantes ont le même effet - bien qu'elles soient généralement effectuées en position assise et sans utilisation significative des muscles. Pourquoi ? Une équipe de recherche dirigée par Antonius Wiehler du Paris Brain Institute vient de trouver des réponses. Selon eux, la pensée intense provoque l'accumulation dans le cerveau d'une substance qui peut perturber le métabolisme nerveux et qui est toxique à des concentrations élevées. Le groupe en fait état dans la revue "Current Biology".

Wiehler et son équipe ont fait travailler 40 participants à l'écran. Les personnes se voyaient montrer des lettres toutes les secondes, qu'elles devaient classer selon différentes caractéristiques - par exemple selon leur couleur ou selon qu'il s'agissait de voyelles ou de consonnes. Parfois, ils devaient indiquer dans des tests de mémoire si la lettre présentée avait déjà été vue peu de temps auparavant. Vingt-quatre participants ont été confrontés à des versions difficiles de ces tâches, tandis que les seize autres ont eu droit à des versions faciles. Pour se dépenser jusqu'à la fatigue, les sujets ont effectué plusieurs milliers de tests par jour. Ils ont ainsi été occupés pendant environ six heures et demie, ce qui équivaut à un travail de bureau épuisant.

Plus les participants restaient assis devant l'écran, plus ils se sentaient fatigués et plus ils faisaient d'erreurs. A la fin d'une journée d'essai, la plupart d'entre eux ont déclaré être très fatigués. Et ce, indépendamment du fait qu'ils aient résolu des tâches difficiles ou faciles.

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De temps en temps, l'équipe de recherche a laissé les sujets choisir entre deux sommes d'argent : une petite somme, qui pouvait être obtenue avec peu d'efforts ou après une courte attente, et une somme plus importante, qui demandait plus d'efforts ou une attente plus longue. Les chercheurs ont ainsi testé le niveau de discipline des participants. Ceux qui s'efforçaient d'accomplir des tâches difficiles, c'est-à-dire qui travaillaient plus dur mentalement, votaient nettement plus souvent pour la petite récompense, plus facile à obtenir. C'est un signe de fatigue et d'affaiblissement du dépassement de soi.

Tandis qu'ils faisaient les tests, les sujets se faisaient examiner de temps en temps par spectroscopie de résonance magnétique (SRM). Cette méthode permet de mesurer la concentration de certains types de molécules dans le système nerveux. Il a été constaté que chez les participants ayant une activité intellectuelle intense, la substance glutamate s'accumule dans le cortex cérébral antérieur. Les zones cérébrales qui s'y trouvent participent à la régulation des émotions et sont importantes pour le contrôle de soi ainsi que pour la planification et le contrôle des actions.

Le glutamate est l'un des principaux neurotransmetteurs excitateurs du cerveau. Il participe également à la détoxification de l'ammoniac, sert de précurseur à d'autres neurotransmetteurs et est toxique à des concentrations élevées. C'est pourquoi l'organisme doit réguler avec précision l'équilibre du glutamate dans le cerveau. En trop grande quantité, cette substance perturbe le métabolisme cellulaire, affecte la transmission des informations neuronales et, dans les cas extrêmes, provoque des symptômes d'intoxication.

L'équipe de Wiehler émet l'hypothèse suivante : l'accumulation de glutamate dans la partie antérieure du cortex cérébral, alors que l'organe de la pensée fonctionne à plein régime, détourne le métabolisme cérébral et rend de plus en plus difficile l'activation des cellules nerveuses à cet endroit. Cela s'accompagnerait de symptômes de fatigue et d'épuisement et limiterait le contrôle de soi.

Est-ce que cet effet peut être évité ? "Pas vraiment, j'en ai peur", répond le chercheur en neurosciences Mathias Pessiglione, un collègue de Wiehler. Il recommande le repos et le sommeil pour renouveler les capacités intellectuelles. "Il existe des preuves convaincantes selon lesquelles le glutamate accumulé est éliminé pendant le sommeil."

Fritjof Helmchen, de l'Institut de recherche sur le cerveau de l'Université de Zurich, qui n'a pas participé aux travaux, estime que l'étude est convaincante : "On soupçonne depuis longtemps que l'équilibre du glutamate dans le cerveau est important et qu'il est lié à l'épuisement ; les recherches de Wiehler et de son groupe le prouvent maintenant."Le neurotransmetteur joue un rôle central dans l'activité cérébrale et le métabolisme nerveux ; sa concentration doit donc toujours être finement équilibrée. Il n'est certes pas clair si un taux élevé de glutamate entraîne une diminution de l'activité nerveuse dans la partie antérieure du cortex cérébral. Mais l'étude montre que les deux sont liés. "La façon dont le système se régénère est une question passionnante", dit Helmchen, "en particulier si le sommeil a pour fonction de rétablir l'équilibre dans le cerveau".

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