Mettre un pied devant l’autre, rien de plus simple en apparence. Pourtant, la science révèle que la marche, comme d'autres activités physiques, est une interaction complexe entre le corps et l’esprit. Cet article explore comment optimiser cette interaction, en particulier la connexion neuromusculaire, pour améliorer la performance physique et la santé globale.
La marche: bien plus qu'une simple activité réflexe
Les chercheurs en neurosciences et en biomécanique sont constamment surpris par la complexité de nos mouvements. On découvre que l’on peut (presque) se passer de notre cerveau pour marcher. Jean-René Cazalets, responsable de la plateforme d’étude de la motricité, explique que marcher n’est ni une activité consciente, directement pilotée par le cerveau, ni une activité réflexe des muscles des jambes. Elle est en fait commandée par un réseau de neurones autonome tout à fait original.
Dès le début du XXe siècle, un physiologiste écossais, Thomas Graham Brown, avait remis en cause la théorie du réflexe. Brown observa sur un chat que si l’on coupait la communication entre moelle épinière et cerveau, et que l’on sectionnait les racines dorsales chargées de « remonter » vers la moelle épinière les informations sensorielles en provenance des muscles (mais aussi des tendons, de la peau…), il persistait pendant plusieurs dizaines de secondes des contractions rythmiques et alternées des muscles de la cheville, flexion et extension, comme dans la locomotion. Frédéric Brocard, directeur de recherche à l’Institut de neurosciences de La Timone, indique que le générateur central du patron moteur (CPG) est capable de produire une activité locomotrice en l’absence du cerveau. Une fois le mouvement initié, ce sont les neurones situés dans la moelle épinière qui déclenchent la marche basique en toute autonomie.
Biomécanique et analyse de la marche
La biomécanique étudie la physique de la locomotion. Le terme n’est apparu que dans les années 1970. Frédéric Marin, enseignant-chercheur à l’Université de technologie de Compiègne, explique que le pas est décomposé en différentes phases : le démarrage, l’oscillation, la réception, et l’appui. La marche présente cet avantage d’être une activité cyclique et régulière, stéréotypée et reproductible. Grâce à ces mesures, on dispose d’un tableau musculo-squelettique assez complet de l’être humain adulte qui permet de déduire son état de santé.
L'analyse de la marche est utile dans la détection, le traitement ou le suivi de pathologies. Dans le cas d’une rééducation après un accident ou le remplacement des ligaments du genou, par exemple, on peut suivre comment évoluent les paramètres de marche du patient. La seule observation de la marche aide à détecter précocement les troubles neurologiques, comme les maladies d’Alzheimer ou de Parkinson, qui entraînent des dysfonctionnements de la locomotion.
Lire aussi: Obtenir un CCAM
La fatigue: un signal du cerveau, pas une limite physique
La science du sport a récemment mis en lumière un mécanisme fascinant prouvant que la limite n’est pas toujours dans le muscle, mais bien dans la tête. Pendant longtemps, la physiologie du sport a reposé sur un modèle simple, celui de la « panne d’essence ». On pensait que l’athlète s’arrêtait lorsque ses stocks de glycogène étaient vides ou que l’accumulation de déchets métaboliques comme l’acide lactique empêchait la contraction musculaire. C’est ce qu’on appelle la fatigue périphérique.
Au début des années 2000, le professeur Timothy Noakes a proposé une théorie révolutionnaire : le « Gouverneur Central ». Selon cette théorie, le cerveau agit comme un régulateur ultra-conservateur. Son objectif premier n’est pas votre performance sportive ni votre record personnel sur 10 kilomètres. Son unique but est votre survie. Dès qu’il perçoit un danger potentiel pour l’homéostasie (l’équilibre) du corps, il n’attend pas la catastrophe. Il anticipe. Il réduit volontairement la commande nerveuse envoyée aux muscles. Concrètement, vous avez l’impression de ne plus pouvoir avancer, mais c’est en réalité votre cerveau qui « débranche » une partie de vos fibres musculaires pour vous forcer à ralentir. Il garde toujours une marge de sécurité énorme, souvent estimée entre 20 et 30 % de vos capacités réelles.
Techniques pour tromper la fatigue et optimiser la performance
Rinçage buccal aux glucides (Carbohydrate Mouth Rinsing)
Cette technique consiste à prendre une boisson sucrée en bouche, à la faire tourner quelques secondes comme un bain de bouche, puis à la recracher sans l’avaler. Une étude célèbre menée par l’Université de Birmingham a montré que les cyclistes qui se rinçaient la bouche avec une solution glucidique ont amélioré leur performance de manière significative. Le mécanisme derrière ce phénomène est purement neurologique. La cavité buccale est tapissée de récepteurs capables de détecter la présence de sources d’énergie. Ce signal emprunte des voies nerveuses directes vers deux zones clés du cerveau : l’insula et le striatum. Ces zones sont impliquées dans la récompense et le contrôle moteur. En détectant le sucre, le cerveau interprète le message suivant : « Du carburant arrive, les réserves vont être renflouées ». Rassuré par cette promesse d’apport énergétique imminent, le Gouverneur Central relâche sa surveillance.
Autres techniques de manipulation de la fatigue centrale
- Musique: La musique synchronisée et rythmée peut réduire la perception de l’effort (RPE) de 10 %.
- Sourire: Se forcer à sourire pendant un effort difficile envoie un signal de rétroaction faciale au cerveau, lui indiquant que la situation n’est pas si stressante.
La mémoire et l'apprentissage moteur
La mémoire est essentielle pour l'apprentissage et la restitution des mouvements. La mémoire à court terme ne stocke qu’un nombre limité d’informations pendant une durée de 30 à 1 minute. Si l’information est intéressante et fait appel à des émotions ou des souvenirs, elle sera mémorisée plus facilement. La mémoire à moyen terme stocke les informations pendant environ 1 semaine.
La coordination motrice correspond à la capacité d’effectuer des gestes précis dans l’espace. Elle implique des enchaînements de gestes, mais aussi la mise en jeu simultanée et coordonnée de plusieurs muscles. La mémoire intervient aussi dans la programmation du geste de réception. Le cerveau sélectionne dans l’éventail de ses possibilités la meilleure tactique pour la situation donnée. Il initie alors un mouvement : des ordres sont émis aux muscles par le cerveau via les nerfs. Pendant l’exécution du geste et pour l’affiner, le cerveau analyse les informations qui lui parviennent en permanence de milliers de cellules sensorielles disposées dans tout le corps (dans l’oreille interne, les articulations, les muscles, etc.).
Lire aussi: Abdos contractés : efficace pour maigrir ?
Améliorer la connexion neuromusculaire: la clé de la performance
Quand la connexion entre le cerveau et les muscles est meilleur, le développement musculaire se fait plus rapidement et plus efficacement. Aussi, les exercices musculaires ne permettent pas uniquement de développer les muscles, ils musclent également les neurones du système nerveux. C’est ce que nous appelons communément la connexion neuromusculaire.
La connexion neuromusculaire est une sorte d’attention interne. Son but est de diriger toute l’attention et la concentration du sportif sur le muscle ou le groupe de muscles sujets d’un exercice musculaire bien déterminé. Pour ce faire, le sportif va se focaliser sur ce qui se passe à l’intérieur de son corps durant une séance d’entraînement. La connexion neuromusculaire consiste également à prendre en considération ce qui se passe à l’extérieur. C’est l’environnement extérieur du sportif. Il peut s’agir des poids qu’il doit soulever, de la barre ou de l’haltère, des tapis de course…
Avantages de la connexion neuromusculaire
- Gains de masse musculaire: Elle est associée à des gains de masse musculaire bien plus importante, et par la suite permet une activation musculaire bien plus accrue.
- Amélioration de la performance et de l’endurance: La connexion neuromusculaire externe permettrait plutôt d’améliorer la performance et l’endurance du sportif.
- Prévention des blessures: Quand le système nerveux et les muscles qui travaillent sont en parfaite connexion, les mouvements réalisés par le sportif sont précis et corrects. Il est donc plus facile pour lui d’éviter les éventuels accidents musculaires et d’obtenir ainsi de meilleurs résultats.
- Optimisation du développement musculaire: Plus les actions sont lentes et précises, plus le développement musculaire est optimisé.
Comment le cerveau se muscle-t-il ?
D’après les études et recherches réalisées à l’Université de Nebraska-Lincoln, la force physique dépend en grande partie de l’entraînement du système nerveux autant que celui des muscles. Soulever des poids lourds permet de développer la masse musculaire. Mais il nécessite également une adaptation des neurones pour que le sportif puisse y parvenir. C’est cette adaptation qui différencie les professionnels des débutants.
Muscler son système nerveux implique à cet effet travailler le cerveau à s’adapter à la musculation. Afin de bien travailler les muscles, il faut commencer par travailler le système nerveux. C’est la raison pour laquelle les athlètes de haut niveau utilisent la visualisation et l’imagerie pour optimiser leurs résultats. Ces techniques consistent à travailler le système nerveux à s’habituer aux mouvements que le sportif exécute durant une compétition.
Techniques pour améliorer la connexion neuromusculaire
- Utiliser des charges légères: Afin d’habituer le cerveau à un exercice de musculation, le mieux est d’opter pour les charges plutôt légères. Les charges plus lourdes peuvent fatiguer non seulement les muscles mais également le système nerveux.
- Contracter et étirer: Contracter et étirer sont également des techniques très efficaces pour améliorer la connexion entre le système nerveux et les muscles. Pour cette technique, le sportif doit déterminer quel muscle ou groupe de muscles il doit travailler.
- Contraction volontaire: Il s’agit d’une méthode qui consiste à contracter ses muscles volontairement, pendant un exercice physique. Plus loin encore, être en contraction volontaire veut dire prendre conscience de son geste, sentir l’ensemble de ses muscles se contracter sous le poids de l’effort. Vous concentrer sur votre contraction musculaire va vous permettre de prendre conscience de votre séance et d’en apprécier davantage les sensations. D’un point de vue physique et sportif, la contraction volontaire vous permet également de progresser plus vite et avec de meilleures sensations. Pour pratiquer la contraction volontaire, il est nécessaire de réduire ses charges, de manière à éviter toute blessure.
- Ralentir les mouvements: réaliser vos gestes plus lentement avec un temps donné pour la descente et un temps donné pour la remontée (ou inversement).
- Visualisation et imagerie motrice: S’entraîner à imaginer et ressentir un mouvement permet d’améliorer les performances du muscle. Des chercheurs ont montré que le cerveau s’active moins en imaginant un mouvement qu’en le faisant vraiment.
Le cerveau: un organe pour l'action
La physio-phénoménologie de l’action définit la perception comme une anticipation. Le processus d’auto-constitution du sujet incarné pourrait faire croire en l’existence d’un cogito corporel, sous-jacent à la conscience, qui activerait « dans son cerveau les réseaux de l’action et la simulation mentale du mouvement ». En affirmant que « le cerveau est essentiellement un organe pour l’action », Alain Berthoz et Jean-Luc Petit mettent en évidence le rôle primordial du cerveau dans l'exécution et l'anticipation des mouvements.
Lire aussi: Prêt immobilier : guide complet
tags: #comment #contracter #son #cerveau