La marche donne au cerveau une « accélération » de la fonction pour certains – Neuroscience News

Sommaire: Chez certains, les performances cognitives sur les tâches de marche s’améliorent grâce à une utilisation altérée des ressources neuronales.

La source: Université de Rochester

On a longtemps pensé que les deux souffraient lorsque la marche était associée à une tâche. Des chercheurs du Del Monte Institute for Neuroscience de l’Université de Rochester ont constaté que ce n’est pas toujours le cas.

Certaines personnes jeunes et en bonne santé améliorent leurs performances lors de tâches cognitives en marchant en modifiant l’utilisation des ressources neuronales.

Cependant, cela ne signifie pas nécessairement que vous devriez travailler sur une grande tâche pendant que vous quittez le gâteau de la nuit dernière.

« Il n’y avait aucune indication de qui tomberait dans quelle catégorie avant que nous les testions. Au départ, nous pensions que tout le monde réagirait de la même manière », a déclaré Eleni Patelaki, ingénieure biomédicale titulaire d’un doctorat. Étudiant à l’École de médecine et de médecine dentaire de l’Université de Rochester dans le laboratoire de neurophysiologie cognitive Frederick J. et Marion A. Schindler et premier auteur de l’étude maintenant publiée cortex cérébral.

« Il était surprenant que certains sujets aient trouvé plus facile d’effectuer une double tâche – faire plus d’une tâche – par rapport à une seule tâche – faire chaque tâche séparément. C’était intéressant et inattendu car la plupart des études dans ce domaine montrent que plus nous avons de tâches à faire en même temps, plus nos performances diminuent.

L’amélioration signifie des changements dans le cerveau

À l’aide du Mobile Brain/Body Imaging System (MoBI), les chercheurs ont surveillé l’activité cérébrale, la cinématique et le comportement de 26 jeunes en bonne santé âgés de 18 à 30 ans pendant qu’ils visionnaient une série d’images, soit assis sur une chaise, soit en une chaise marchait sur un tapis roulant. Les participants devaient cliquer sur un bouton chaque fois que l’image changeait. Lorsque la même image apparaissait dos à dos, les participants étaient invités à ne pas cliquer.

La performance que chaque participant a obtenue sur cette tâche en position assise a été considérée comme sa « ligne de base » comportementale personnelle. Lorsque la marche a été ajoutée pour effectuer la même tâche, les chercheurs ont constaté que différents comportements apparaissaient, certains individus ayant des performances inférieures à leur niveau de base assis – comme prévu dans les études précédentes – mais d’autres s’améliorant par rapport à leur niveau de base assis.

Les données de l’électroencéphalogramme, ou EEG, ont montré que les 14 participants qui ont amélioré la tâche de marche avaient un changement dans la fonction cérébrale frontale qui était absent chez les 12 participants qui ne se sont pas améliorés. Ce changement dans l’activité cérébrale présenté par ceux qui ont amélioré la tâche suggère une flexibilité ou une efficacité accrue du cerveau.

« À l’œil nu, il n’y avait aucune différence entre nos participants. Ce n’est que lorsque nous avons commencé à analyser leur comportement et leur activité cérébrale que nous avons découvert la différence surprenante dans la signature neuronale du groupe et ce qui les pousse à gérer différemment les processus complexes de double tâche », a déclaré Patelaki.

« Ces résultats ont le potentiel d’être étendus et extrapolés à des populations où nous savons que la flexibilité des ressources neuronales est compromise. »

Edward Freedman, Ph.D., professeur agrégé de neurosciences à l’Institut Del Monte, a dirigé cette recherche, qui élargit encore la façon dont le MoBI aide les neuroscientifiques à découvrir les mécanismes à l’œuvre lorsque le cerveau assume plusieurs tâches. Ses travaux antérieurs ont mis en évidence la flexibilité d’un cerveau sain, montrant que plus la tâche est difficile, plus la différence neurophysiologique entre la marche et la position assise est grande.

« Ces nouvelles découvertes soulignent que le MoBI peut nous montrer comment le cerveau réagit à la marche et comment le cerveau réagit à la tâche », a déclaré Freedman.

« Cela nous donne un point de départ pour regarder à l’intérieur du cerveau des personnes âgées, en particulier celles en bonne santé. »

L’extension de cette recherche aux adultes plus âgés pourrait conduire les scientifiques à identifier un marqueur possible pour les « super-âgés », ou les personnes présentant un déclin minimal de la fonction cognitive. Ce marqueur serait utile pour mieux comprendre ce qui pourrait mal tourner dans les maladies neurodégénératives.

À propos de cette actualité de la recherche cognitive

Auteur: bureau de presse
La source: Université de Rochester
Contact: Bureau de presse – Université de Rochester
Image: L’image est dans le domaine public

Recherche originale : Libre accès.
« Les jeunes adultes qui améliorent les performances de la marche à deux tâches démontrent une réaffectation des ressources cognitives plus flexible : une étude d’imagerie cérébrale et corporelle mobile (MoBI) » par Eleni Patelaki et al. cortex cérébral

---

abstrait

Les jeunes adultes qui améliorent les performances de la marche à deux tâches montrent une réaffectation plus flexible des ressources cognitives : une étude d’imagerie corps-cerveau mobile (MoBI).

introduction

Chez les jeunes adultes, combiner une tâche cognitive avec la marche peut avoir des effets différentiels sur la marche et la performance des tâches cognitives. Dans certains cas, les performances diminuent de manière significative, alors que dans d’autres mécanismes compensatoires, les performances sont maintenues. Cette étude examine la découverte préliminaire de l’amélioration du comportement dans la performance de la tâche d’inhibition de la réponse Go/NoGo pendant la marche par rapport à la position assise observée dans la phase pilote.

matériaux et méthodes

L’imagerie cérébrale/corporelle mobile (MoBI) a été utilisée pour enregistrer l’activité électroencéphalographique (EEG), la cinématique de la marche tridimensionnelle (3D) et les réponses comportementales dans la tâche cognitive consistant à s’asseoir ou à marcher sur un tapis roulant.

Résultats

Dans une cohorte de 26 jeunes adultes, 14 participants ont amélioré leurs performances cognitives lors de la marche par rapport à la position assise. Ces participants ont démontré des réductions d’amplitude EEG liées à la marche sur les régions frontales du cuir chevelu pendant les phases clés du contrôle inhibiteur (surveillance des conflits, mise en œuvre du contrôle et stades prémoteurs), accompagnées d’une variabilité pas à pas réduite et de réponses plus rapides aux stimuli par rapport à ceux qui l’ont fait. Ne pas améliorer. En revanche, 12 participants qui ne se sont pas améliorés n’ont montré aucune différence d’amplitude EEG selon la condition physique.

discussion

Les changements d’activité neuronale associés à l’augmentation des performances lors de la double tâche sont des marqueurs prometteurs de la flexibilité cognitive qui peuvent potentiellement aider à évaluer le déclin cognitif dans le vieillissement et la neurodégénérescence.