Étude des effets de différents entraînements en endurance sur les marqueurs de plasticité cérébrale et du métabolisme énergétique ainsi que sur les fonctions cognitives chez le rat âgé
Cécile Marcourt
Equipe “Activités précoces dans le cerveau en développement”
Amphithéâtre de la Faculté des sciences du sport (FSS) – Campus du Luminy

Résumé
De nos jours, la population mondiale est de plus en plus vieillissante comme démontré par un allongement de l’espérance de vie au cours de ces dernières décennies. Néanmoins, ce vieillissement s’accompagne généralement de problèmes de santé diminuant ainsi la qualité de vie. Parmi les stratégies non pharmacologiques proposées pour l’éviter, l’exercice d’endurance est désormais considéré comme efficace, particulièrement au niveau des performances cognitives chez les personnes âgées. Ces gains sont notamment médiés par une amélioration des capacités d’endurance et de la stimulation de régions cérébrales sensibles à l’exercice incluant l’hippocampe et le cortex préfrontal qui jouent un rôle primordial sur la cognition. L’utilisation du modèle animal permet d’étudier de manière plus précise les différents mécanismes cérébraux sous-jacents à ces bénéfices comportementaux. Dans la littérature, les modalités d’entrainement d’endurance les plus fréquemment étudiées sont les exercices d’intensité modéré continu (MICT) et ceux d’intensité plus intense réalisés par intervalle (HIIT). Toutefois, leurs répercussions respectives sur les mécanismes cérébraux et sur les performances cognitives restent inconnues chez le rongeur âgé. Ainsi, l’objectif de cette première étude de thèse visait à l’étudier tout en respectant les notions indispensables des protocoles d’entraînement que sont l’individualisation, la progression et le calibrage de l’intensité. Le contrôle de l’ensemble de ces paramètres a permis de se rapprocher des conditions cliniques et ainsi mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent ces gains cognitifs. Les résultats montrent une supériorité du HIIT par rapport au MICT sur l’endurance mais des effets équivalents sur la mémoire à court terme. En revanche, des voies moléculaires distinctes et complémentaires sont employées par chacune des stratégies avec le MICT qui agit à plus large spectre. Dans un second temps, l’objectif de la deuxième étude était de tester les effets respectifs de ces deux protocoles d’exercice sur le métabolisme cérébral connu pour également être impacté par le vieillissement et interagissant avec les fonctions cognitives. Dans le même sens que la première étude, nos résultats montrent un effet plus large du MICT que le HIIT sur le métabolisme énergétique dans le cortex et l’hippocampe des rongeurs âgés. Pour finir, la dernière étude a été conçue de manière à pallier deux des limites observées majoritairement dans la littérature. La première réside dans le fait que les mâles sont presque toujours uniquement étudiés dans les études précliniques, ce qui rend les résultats transférables uniquement pour les hommes et non les femmes. La seconde est liée à l’absence de mesures intermédiaires pendant un protocole d’exercice ne permettant donc pas de suivre l’évolution des variables testées au cours du temps. Dans ce contexte, l’objectif de la dernière étude est d’évaluer les effets de 8 semaines de MICT chez des rats femelles vieillissantes sur l’endurance, la cognition, les voies moléculaires cérébrales en y incluant des mesures intermédiaires afin de suivre leur évolution. Nos résultats révèlent un gain en performance d’endurance dès 2 semaines d’exercice, alors que les gains cognitifs sont plus tardifs (4 semaines). Des effets dynamiques sont retrouvés sur les marqueurs cérébraux renforçant l’intérêt de les mesurer de manière transitoire plutôt que de manière ponctuelle.

Mots-clés : Vieillissement – Exercice d’endurance – MICT – HIIT – Plasticité cérébrale – méthodes « omiques » – Cognition – Cinétique

Jury
Stéphane Perrey, Président – EuroMov Digital Health in motion, IMT Mines Alès
Thomas Freret, Rapporteur – Comete, Caen
Thibault Deschamps, Examinateur – Motricité Interactions Performance, Nantes
Michel Audiffren, Rapporteur – CeRCA, Poitiers
Caroline Chambon, Examinatrice – LNC, Marseille
Antoine Langeard, Invité – Comete, Caen
Jérôme Laurin, Co-directeur de thèse – Inmed, Marseille
Jean-Jacques Temprado, Directeur de thèse – ISM, Marseille

Mercredi 10 décembre 2025 à 14h – Amphithéâtre de la Faculté des sciences du sport (FSS) – Campus du Luminy