La force n’affecte pas seulement la masse.

Depuis des décennies, les scientifiques savent que soulever des poids progressivement vous rend physiquement plus fort. Mais selon de nouvelles recherches, l’entraînement CHANGE d’abord LE CERVEAU avant de changer de muscle.

Dans une étude fascinante publiée lundi dans le Journal of Neuroscience, les scientifiques ont perturbé ces adaptations neuronales d’une manière non conventionnelle: ils ont appris aux singes comment entraîner la force et ont examiné comment l’activité transforme le cerveau et le corps.

L’expérience a révélé que l’haltérophilie renforce le système nerveux grâce à un tractus moteur appelé tractus réticulospinal, des semaines avant l’ajout d’un muscle.

« La force n’est pas seulement une question de masse musculaire », déclare la co-auteure Isabel Glover, chercheuse à l’Université de Newcastle. « Lorsque vous commencez à soulever des poids, vous devenez plus fort car cela augmente l’apport neuronal aux muscles. Quelques semaines plus tard, les muscles eux-mêmes commencent à se développer. »

L’étude a été menée sur des singes macaques. Leurs systèmes cérébraux, en ce qui concerne le mouvement, sont similaires aux humains. Les résultats devraient être « très étroitement traduisibles » pour les humains, a déclaré Inverse au co-auteur Stuart Baker, également chercheur à l’Université de Newcastle.

« Les gens voient très tôt les avantages en termes de renforcement – parce que les changements dans le système nerveux signifient qu’ils peuvent activer leurs muscles existants plus efficacement », dit Baker. « Mais ils ne voient aucun changement dans la masse musculaire. Cela prend plus de temps et semble venir après les changements dans le cerveau et la moelle épinière. »

Si les gens ne remarquent pas immédiatement des membres plus forts après avoir commencé à soulever des poids, ils devraient se rendre compte qu’il se passe autre chose: de puissants changements neuronaux dans le cerveau qui peuvent entraîner des gains physiologiques à long terme.

Ces résultats ne sont pas seulement pertinents pour les bodybuilders qui aspirent à un nouveau record personnel, dit Glover.

« Si nous comprenons les mécanismes neuronaux de la force, alors nous pouvons commencer à réfléchir à la manière d’aider les personnes souffrant d’une perte de force, comme après un accident vasculaire cérébral. »

DES CHERCHEURS ont formé DEUX SINGES MACAQUES FEMMES à tirer une poignée lestée avec un bras, récompensant les animaux avec de la nourriture. Au cours de trois mois, les chercheurs ont augmenté la résistance d’une poignée pondérée semaine après semaine. Les singes ont suivi des séances d’entraînement en force quotidiennes, y compris 50 lancers pondérés (en déplaçant la poignée d’au moins quatre centimètres).

La formation a été « assez difficile », dit Baker. « Nous avons commencé par apprendre aux singes à simplement tirer le levier sans poids. Ensuite, nous avons augmenté lentement les poids, les convaincant continuellement d’essayer le niveau suivant. »

« C’était parfois un défi de les garder motivés », ajoute Glover. « Pensez au nombre de personnes qui ont quitté le gymnase. Mais après quelques mois, ils ont atteint leur objectif de 50 répétitions à 6,5 kilos. »

Ces singes ne pesaient que 6 à 6,5 kilogrammes (14,3 livres), c’est donc comparable à un humain faisant 50 tractions à un bras – une impressionnante démonstration de force, ajoute Glover.

Chaque jour, l’équipe a également stimulé le cortex moteur et deux voies motrices des singes: le tractus corticospinal (CST) et le tractus réticulospinal (RST). Ils ont ensuite mesuré l’activité électrique résultante dans les muscles des bras.

La voie principale, CST, transporte des informations relatives au mouvement du cervelet à la moelle épinière. Cela aide les animaux et les humains à bouger leurs membres et leur tronc lorsqu’ils marchent ou atteignent. Pendant ce temps, l’ancienne voie évolutive, RST, considérée comme moins dominante, affecte la posture et le tonus musculaire.

Tout au long du régime d’entraînement, l’équipe a connu des augmentations significatives de force par rapport à l’ancien chemin évolutif (RST) et aucun changement dans le chemin principal (CST).

« Par conséquent, bien que le chemin principal soit généralement associé à nos mouvements plus sophistiqués ou complexes, l’ancien chemin d’évolution semble être la force motrice de la force », déclare Glover.

Après trois mois d’entraînement en force, la stimulation RTD a suscité une plus grande réponse du côté de la moelle épinière connecté au bras entraîné. Dans l’ensemble, les résultats RTD sont devenus plus puissants pendant la formation de poids.

UNE CONNEXION ESSENTIELLE ENTRE LE CERVEAU ET LE CORPS – Baker explique que bien que les personnes novices en haltérophilie soient connues pour devenir initialement plus fortes en raison des connexions croissantes dans le système nerveux – ne faisant pas grossir les muscles – parce que ce n’est pas clair.

Cette étude montre que le chemin RST peut être responsable.

« Les résultats montrent que l’entraînement en force augmente principalement la force des connexions entre le tractus réticulospinal et la moelle épinière, ce qui permet aux muscles d’être activés plus fortement », explique Baker. « Cela se produit au début – ce n’est que plus tard que les muscles grossissent, ce qui ajoute encore plus à la force maximale. »

Cette voie indirecte est également impliquée dans la récupération d’un AVC. Cela implique que «l’amélioration de la fonction d’une main affaiblie par un accident vasculaire cérébral pourrait utiliser les mêmes mécanismes que l’entraînement en force chez un jeune culturiste en bonne santé», explique Baker.

« Fait intéressant, un jeune culturiste en bonne santé qui s’entraîne provoque les mêmes changements dans son système nerveux qui deviennent plus forts que ceux qui se produisent chez un survivant d’un AVC qui se remet de l’utilisation de membre », poursuit-il. « Il se pourrait que l’entraînement en résistance [haltérophilie] fournisse un chemin assez direct pour stimuler ces changements dans le tractus réticulospinal. »

Si tel est le cas, ces résultats suggèrent que l’haltérophilie pourrait être une approche utile pour aider les patients victimes d’un AVC à se rétablir, explique Baker.

L’étude, la première à étudier la réponse de la RDT à l’entraînement en force chez les primates non humains, appelle à une plus grande attention à la RDT et à son lien avec la force. Comprendre les facteurs complexes qui conduisent une personne à devenir forte pourrait éclairer de nouvelles techniques d’exercice et de nouveaux traitements pour les dommages neurologiques à l’avenir.

Résumé: Suite à un programme d’entraînement d’endurance, il y a des contributions neurales et musculaires à l’augmentation de la force. Ici, nous avons mesuré les changements dans les voies motrices centrales importantes pendant l’entraînement en force chez deux singes macaques femelles. Les animaux ont été entraînés à tirer une poignée avec un bras; vous pouvez ajouter des poids pour augmenter la charge. Chaque jour, les potentiels évoqués moteurs dans les muscles des membres supérieurs ont été mesurés pour la première fois après stimulation du cortex moteur primaire (M1), du tractus corticospinal (CST) et du tractus réticulospinal (RST). Les singes ont ensuite complété 50 essais avec des poids progressivement augmentés sur 8-9 semaines (poids final ~ 6 kg, proche du poids corporel de l’animal).

Les réponses musculaires à la stimulation M1 et RST ont augmenté pendant l’entraînement en force; il n’y a pas eu d’augmentation des réponses au CST. Les changements ont persisté pendant une période de lavage de deux semaines sans poids. Après trois mois supplémentaires de musculation, une expérience sous anesthésie a cartographié les réponses potentielles à la stimulation CST et RST dans l’élargissement de la moelle épinière cervicale. Nous avons distingué la première décharge axonale et par la suite les potentiels de champ synaptique spinal, et nous avons utilisé la pente de la relation entre ceux-ci à différentes intensités de stimulus comme mesure du gain d’entrée-sortie spinal.

Le gain de la colonne vertébrale a été augmenté du côté entraîné par rapport au côté non entraîné de la moelle dans la zone intermédiaire et des noyaux moteurs pour la RST, mais pas pour la stimulation CST. Nous concluons que les adaptations neuronales à l’entraînement en force impliquent des adaptations dans le RTD, tout comme les circuits intracorticaux au sein de M1. Au contraire, il semble y avoir une petite contribution du CST.

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