Le cerveau peut-il changer ? Neuroplasticité, applis d’entraînement cérébral et axe intestin-cerveau à la lumière de la recherche

Cet article est une information générale pour comprendre des notions scientifiques. Si une baisse de moral ou des troubles de la mémoire vous inquiètent, parlez-en à un médecin avant de vous tourner vers un régime ou une appli.

Pourquoi les affirmations sur le cerveau gonflent si facilement

Les neurosciences progressent vraiment vite. C’est justement pourquoi des études animales ou de petits résultats se transforment facilement en promesses du type « ceci va changer votre cerveau ». Trions trois sujets populaires entre ce qui est confirmé et ce que l’on ne sait pas encore.

La neuroplasticité : le cerveau change toute la vie — lentement

La neuroplasticité est la capacité du cerveau à modifier ses connexions et sa structure avec l’expérience. Hebb (1949) a proposé que « les neurones qui s’activent ensemble renforcent leurs connexions », et les recherches ultérieures l’ont confirmé.

• Plus les chauffeurs de taxi londoniens avaient mémorisé longtemps le réseau complexe des rues, plus la partie postérieure de leur hippocampe était grande (Maguire et al., 2000).
• Des personnes ayant appris à jongler pendant trois mois ont gagné de la matière grise dans des zones visuo-motrices, qui a de nouveau diminué une fois l’entraînement arrêté (Draganski et al., 2004).

Les limites sont claires aussi. Ces changements viennent d’une longue répétition et peuvent s’inverser quand on cesse de pratiquer. La formation de nouveaux neurones dans l’hippocampe adulte reste débattue : en 2018, une étude concluait à « presque aucune » (Sorrells et al., 2018) et une autre à « jusqu’à un âge avancé » (Boldrini et al., 2018). L’idée qu’« on peut vite reprogrammer son cerveau si on le veut » est exagérée.

Dix minutes d’entraînement cérébral par jour : seule la tâche travaillée progresse

Les applis d’entraînement cérébral promettent une meilleure mémoire et une meilleure concentration. La recherche dit en gros ceci :

• Dans une expérience où plus de 11 000 personnes se sont entraînées en ligne pendant six semaines, les scores aux tâches travaillées ont augmenté, mais sans transfert vers d’autres capacités cognitives (Owen et al., 2010).
• Dans leur revue du domaine, Simons et al. (2016) concluent que l’entraînement améliore la tâche pratiquée et des tâches très proches, avec peu de preuves d’un gain pour la cognition au quotidien.

Certaines approches ont des preuves plus solides. Des personnes âgées ayant fait un an d’exercice aérobie ont vu leur hippocampe grossir d’environ 2 % et leur mémoire s’améliorer légèrement (Erickson et al., 2011). Jouez aux jeux cérébraux pour le plaisir, et prenez aussi soin de l’exercice, du sommeil et de l’apprentissage de nouvelles choses. Les raisons pour lesquelles l’attention s’échappe sont détaillées dans l’article sur les limites de l’attention et de la mémoire.

L’axe intestin-cerveau : ils dialoguent, mais ce n’est pas « la base de l’intuition »

L’intestin et le cerveau s’influencent par le nerf vague, des hormones, des signaux immunitaires et des substances produites par le microbiote. Cryan et al. (2019) ont fait une revue approfondie de ces travaux sur l’axe intestin-cerveau.

• Dans une grande cohorte belge, les personnes dépressives avaient moins de certaines bactéries intestinales, comme Coprococcus (Valles-Colomer et al., 2019). Il s’agit toutefois d’une corrélation : on ne sait pas encore si c’est une cause ou une conséquence.
• Dans un petit essai randomisé, des personnes dépressives ayant reçu 12 semaines d’accompagnement vers une alimentation de type méditerranéen se sont davantage améliorées (Jacka et al., 2017). L’essai était petit ; des études plus grandes sont nécessaires.

Certains points sont souvent exagérés. Il est vrai que « 90 % de la sérotonine est produite dans l’intestin », mais cette sérotonine ne franchit pas la barrière hémato-encéphalique pour atteindre le cerveau. Et l’« intuition viscérale » est une image : rien n’indique que le microbiote produise l’intuition.

Le cerveau au repos : le réseau du mode par défaut

Raichle et al. (2001) ont identifié un ensemble de régions cérébrales qui s’activent ensemble justement quand on se repose au lieu d’accomplir une tâche, et l’ont appelé réseau du mode par défaut (DMN). Il sert surtout quand on se remémore le passé, imagine l’avenir ou devine ce que pensent les autres.

• Lien avec la créativité : selon la recherche, les idées créatives naissent le mieux quand le DMN et le réseau de contrôle exécutif, chargé de la concentration, coopèrent (Beaty et al., 2016). Rêvasser seul ne suffit donc pas à produire de la créativité.
• L’intérêt de prendre du recul : des personnes qui ont fait une tâche facile et sans rapport en laissant de côté un problème difficile ont trouvé plus d’idées en y revenant (Baird et al., 2012).
• Une mise en garde : l’esprit vagabonde près de la moitié du temps d’éveil, et les gens se disent en général moins heureux à ces moments-là (Killingsworth & Gilbert, 2010). Mieux vaut distinguer la rêverie reposante de la dérive vers les soucis.

Récapitulatif

Sujet	Ce que la recherche a confirmé	Ce qui est exagéré
Neuroplasticité	La longue répétition modifie la structure	« On peut le reprogrammer vite »
Entraînement cérébral	Seules les tâches pratiquées progressent	« Dix minutes par jour rendent plus intelligent »
Exercice	Petits effets sur l’hippocampe et la mémoire	—
Axe intestin-cerveau	Intestin et cerveau échangent des signaux	« La sérotonine intestinale fait l’humeur », « l’intestin fait l’intuition »
Réseau du mode par défaut	Actif au repos ; la créativité naît de sa coopération avec le contrôle	« Rêvasser fait exploser la créativité »

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Références

• Hebb, D. O. (1949). The Organization of Behavior. Wiley.
• Maguire, E. A., et al. (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. PNAS, 97(8), 4398–4403.
• Draganski, B., et al. (2004). Neuroplasticity: Changes in grey matter induced by training. Nature, 427(6972), 311–312.
• Sorrells, S. F., et al. (2018). Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature, 555(7696), 377–381.
• Boldrini, M., et al. (2018). Human hippocampal neurogenesis persists throughout aging. Cell Stem Cell, 22(4), 589–599.
• Owen, A. M., et al. (2010). Putting brain training to the test. Nature, 465(7299), 775–778.
• Simons, D. J., et al. (2016). Do “brain-training” programs work? Psychological Science in the Public Interest, 17(3), 103–186.
• Erickson, K. I., et al. (2011). Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. PNAS, 108(7), 3017–3022.
• Cryan, J. F., et al. (2019). The microbiota-gut-brain axis. Physiological Reviews, 99(4), 1877–2013.
• Valles-Colomer, M., et al. (2019). The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression. Nature Microbiology, 4(4), 623–632.
• Jacka, F. N., et al. (2017). A randomised controlled trial of dietary improvement for adults with major depression (the ‘SMILES’ trial). BMC Medicine, 15(1), 23.
• Raichle, M. E., et al. (2001). A default mode of brain function. PNAS, 98(2), 676–682.
• Beaty, R. E., Benedek, M., Silvia, P. J., & Schacter, D. L. (2016). Creative cognition and brain network dynamics. Trends in Cognitive Sciences, 20(2), 87–95.
• Baird, B., et al. (2012). Inspired by distraction: Mind wandering facilitates creative incubation. Psychological Science, 23(10), 1117–1122.
• Killingsworth, M. A., & Gilbert, D. T. (2010). A wandering mind is an unhappy mind. Science, 330(6006), 932.