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BE Danemark 37  >>  14/06/2013

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Santé
Copenhague : des chercheurs décodent les mécanismes du fonctionnement du cerveau durant l'effort

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73278.htm

Une équipe de chercheurs de l'université de Copenhague vient de découvrir comment le cerveau se fatigue au cours d'un exercice musculaire. Leurs résultats pourraient avoir des applications dans la lutte contre le dopage ainsi que le traitement de pathologies telles que la spasticité.

Un coureur de marathon approche de la ligne d'arrivée, mais soudain il s'écroule, épuisé par l'effort. On pense bien sûr qu'il a épuisé les réserves énergétiques de ses muscles. Pourtant, un autre mécanisme, d'origine neuronale celui-ci, agit comme un frein et nous empêche de faire des exercices trop intenses. Ce processus dénommé "fatigue centrale", se produit au sein même du système nerveux.

"Notre découverte explique un paradoxe qui a longtemps interrogé la communauté scientifique. On sait que la sérotonine est un neurotransmetteur qui est libéré au sein du système nerveux central au cours de l'exercice et qu'elle facilite la contraction musculaire. Cependant certains spécialistes ont également soupçonné un rôle de la sérotonine dans la fatigue. Nous avons désormais compris que c'est un excès de sérotonine qui est à l'origine de la fatigue dans le cerveau. En d'autres termes, la sérotonine fonctionne comme un accélérateur au début de l'effort, mais agit comme un frein quand l'exercice devient trop intense" explique Jean-François Perrier, Professeur Associé au département de Neuroscience et Pharmacologie de l'Université de Copenhague. Au début de l'effort, la sérotonine est libérée dans des synapses et agit sur des récepteurs qui engendrent une augmentation de la fréquence des signaux électriques envoyés aux muscles. Mais lorsque l'effort devient très intense, la sérotonine est libérée de façon excessive. Elle déborde des synapses et va exercer un effet inhibiteur, là où les signaux envoyés aux muscles sont générés. Il en résulte une contraction plus faible.

Lutte contre le dopage

Jean-François Perrier, qui a dirigé la recherche, espère que l'élucidation du mécanisme qui déclenche la fatigue, aura plusieurs applications. "Nous avons identifié la molécule sur laquelle s'attache la sérotonine pour déclencher la fatigue. Il est donc en théorie possible de l'empêcher" explique Florence Cotel qui a effectué la plupart des expériences de cette étude. Pour combattre le dopage, il est essentiel de comprendre le mode d'action des drogues utilisées par les athlètes. C'est pourquoi Antidoping Danmark a financé une partie des travaux.

Développement de médicaments contre la spasticité

Le cerveau communique avec les muscles par l'intermédiaire de neurones spécialisés : les motoneurones. Dans certaines pathologies telles que la spasticité, les motoneurones sont hyperactifs et de ce fait les patients ne contrôlent pas leurs mouvements. En activant les récepteurs impliqués dans la fatigue on pourrait exagérer la fatigue centrale, et peut-être réduire les symptômes. Jean-François Perrier espère que ces nouvelles connaissances permettront de développer de nouveaux médicaments utiles à ces patients.

Les résultats viennent d'être publiés dans les Comptes Rendus de l'Académie des Sciences Américaines (PNAS).

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Pour en savoir plus, contacts :

Professeur Associé Jean-François Perrier - Département de Neuroscience et Pharmacologie, Université de Copenhague - tél. : +45 23 81 27 46 - Mail : perrier@sund.ku.dk

Code brève
ADIT :
73278

Sources :

- COTEL, F, EXLEY, R, CRAGG, S, PERRIER, JF (2013). "Serotonin spillover onto the axon initial segment of motoneurons induces central fatigue by inhibiting action potential initiation" - Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) - Le 04/02/2013 - http://www.pnas.org/content/early/2013/02/27/1216150110
- Forsøg med skildpadder forklarer mysterium for maratonløbere - Politiken - Le 05/03/2013 (en danois) - http://redirectix.bulletins-electroniques.com/ssFum

Rédacteurs :

Jean-François Perrier - Professeur Associé - Département de Neuroscience et Pharmacologie, Université de Copenhague - Mail : perrier@sund.ku.dk

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Origine :

BE Danemark numéro 37 (14/06/2013) - Ambassade de France au Danemark / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73278.htm
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