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Activité physique et mental - Docteur Thierry Salmon

Comment le cerveau perçoit notre corps ?

Le Docteur Salmon s’appuie sur une étude récente publiée dans la revue Nature du 19 avril 2023, qui démontre « pourquoi les états mentaux et les mouvements du corps interagissent ensemble ».

Les auteurs (dont le Dr Evan M. Gordon; Mallinckrodt Institute of Radiology, Washington University School of Medicine, St Louis, MO, USA) ont cartographié avec précision notre cortex moteur primaire, cette étroite bande qui court d’une tempe à l’autre, à la surface du cerveau, et pilote nos mouvements.

En révélant la complexité de son organisation et des connexions neuronales du cortex, ce travail montre que « l’action et le contrôle du corps sont fondus dans un circuit commun ».

Cette nouvelle carte du cortex conduit à redessiner l’homoncule de Penfield. Une étrange créature couchée à la surface de notre cerveau (nous en hébergeons une dans chaque hémisphère, étendue sur le cortex moteur primaire). Un petit bonhomme difforme, en réalité. Il présente, de la tempe vers le milieu du cerveau, une langue qui pend, une tête énorme, une bouche monstrueuse, des doigts et une main surdimensionnés, un bras, une épaule et un tronc rabougris, et une jambe toute grêle munie d’un grand pied.

Jusqu’à présent, c’est sous cette forme que notre cerveau était censé percevoir le corps.

Activité physique et mentale

Le cortex moteur c’est la bande de cerveau que nous avons entre les oreilles — tel un serre-tête — d’où partent les commandes motrices qui ordonnent à nos muscles de bouger. Sur la cartographie de Penfield chaque partie du cortex moteur correspond à une partie du corps. La surface du cortex n’est pas proportionnelle à la taille de la partie du corps à laquelle elles est allouée, mais à la complexité des mouvements que celle-ci peut effectuer. Ainsi, les surfaces occupées par la main — et surtout le pouce — ou la bouche présentent une taille disproportionnée par rapport aux jambes, par exemple.

La nouvelle étude a d’abord permis de vérifier certains traits de l’homoncule de Penfield. Dans le cortex moteur primaire, trois régions distinctes contrôlaient bien, de façon très précise, les mouvements des pieds, des mains et du visage. 

Mais les chercheurs ont aussi découvert, intercalées entre ces trois régions, trois zones jusque-là ignorées : plus fines, fortement connectées entre elles, elles interviennent dans la coordination des mouvements. Non spécifiques d’une partie du corps, elles sont connectées à un réseau important pour la planification de l’action, la réaction face aux erreurs, la douleur…

Autre fait saillant, elles sont reliées au système nerveux sympathique, qui contrôle les fonctions automatiques de l’organisme : il accélère la respiration et les battements du cœur, favorise l’éveil mental, augmente la pression artérielle…

Ce nouveau réseau, baptisé « SCAN » (réseau d’action somato-cognitif), permettrait d’anticiper, avant le déclenchement de l’action, les changements posturaux, respiratoires, cardio-vasculaires et d’éveil nécessaires à son déroulement.

Ces découvertes sont « un progrès important dans la compréhension des circuits responsables des mouvements et de leurs connexions », estime Mathias Pessiglione, de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM), à Paris. Même si, ajoute-t-il, « on savait déjà que les régions qui contrôlent les mouvements étaient liées, d’une manière ou d’une autre, à celles qui traitent les sensations corporelles ou la planification des actions ».

Ce travail aide à comprendre « comment l’activité physique peut retentir sur le bien-être », estime de son côté Michel Le Van Quyen, du Laboratoire d’imagerie biomédicale (Inserm-CNRS-Sorbonne Université), à Paris. En observant une personne marcher, ajoute-t-il, on en apprend beaucoup sur son humeur et son caractère.

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