Que se passe-t-il dans votre cerveau quand vous courez un ultra ?

On ne compte plus les études sur l’impact de l’ultrarunning sur le système cardiovasculaire, les reins ou les lésions osseuses et musculaires. Mais les effets sur le cerveau sont nettement moins documentés. Or, si les conséquences négatives de cette pratique ne sont pas à négliger, il semble qu’il y ait beaucoup de positif à en tirer, selon les recherches actuelles.

Privation de sommeil : le seuil des 12 heures

Dès lors qu’une épreuve dépasse les 12 heures, la plupart des athlètes se retrouvent en privation de sommeil, ce qui, pendant une course, a des conséquences notables, explique le Dr Scott Frey, neuroscientifiquespécialisé dans les performances humaines. Mais la plupart des recherches se concentrent sur le manque de sommeil chronique et son impact sur le cerveau ; il existe un réel besoin de recherche sur le manque de sommeil aigu, regrette-t-il.

Les études montrent que, pendant une course, le manque de sommeil et la fatigue affectent notre capacité à gérer la course en toute sécurité. L’attention faiblit, la coordination se dégrade. Le risque de chute et de blessures augmente. En témoigne une étude récente réalisée sur de jeunes médecins, avant et après une garde de nuit. Tous présentaient une diminution notable de leur motricité fine ; les hommes étant plus affectés que les femmes. Une conséquence due à la fatigue musculaire et psychologique, concluent les chercheurs qui considèrent que l’impact est sans doute similaire sur les athlètes, même bien entraînés.

Des illusions aux hallucinations… et à la psychose aiguë

Les hallucinations sont des effets secondaires potentiels du manque de sommeil bien connus. Par hallucination, on entend le fait d'imaginer quelque chose qui n’existe absolument pas : voir par exemple au coin d'un sentier un lion dormir dans un hamac. Les illusions, un peu plus courantes, consistent à confondre un objet existant avec quelque chose d'autre, par exemple prendre des arbres pour des silhouettes humaines. Les hallucinations et les illusions apparaissent entre 24 et 48 heures de privation de sommeil, ce qui, pour beaucoup, correspond au laps de temps nécessaire pour terminer une course de 100 miles (160 km). Lorsque la privation du sommeil est plus importante encore, les illusions et les hallucinations peuvent conduire à une psychose aiguë. Ce qui survient souvent après 48 à 90 heures sans sommeil. Un point dont les amateurs d'ultras doivent être conscients. Car un manque de sommeil peut dans certains cas exacerber d'autres problèmes de santé mentale.

Fonction cognitive ? Des effets négatifs à court terme

La fonction cognitive fait référence aux processus mentaux d'acquisition et d'utilisation de l'information, de raisonnement et d'utilisation de la mémoire. Bien que courir un ultramarathon puisse avoir un impact négatif immédiat sur les fonctions cognitives, les avantages à long terme sont également prouvés.

Que se passe-t-il à court terme ? Une étude, réalisée en 2022 sur les fonctions cognitives après un ultramarathon, a mis en évidence des baisses significatives de la mémoire, de la capacité à faire des choix et des temps de réaction plus lents. Cela est probablement dû aux changements vasculaires dans le corps après un effort physique intense, au cours duquel plus de sang est envoyé pour faire fonctionner le système cardiovasculaire du corps, alors que le cerveau et l'estomac sont moins prioritaires.

Une autre cause est la dérégulation des neurotransmetteurs, qui se produit lorsque le corps est fatigué. La diminution du fonctionnement des hormones dans le cerveau entraîne une fatigue mentale et un retard dans la régulation des émotions, ce qui explique pourquoi une personne peut avoir des sautes d'humeur pendant une course difficile.

Mais aussi des avantages à long terme

Si les courses d'ultra-distance peuvent avoir un impact négatif à court terme sur les fonctions cognitives, les bienfaits à long terme d'une course à pied régulière ont été prouvés, en particulier pour stimuler l'humeur et les fonctions exécutives. Il est également prouvé que la course à pied et l'exercice physique régulier peuvent réduire les risques de neurodégénérescence, comme la démence. On en sait moins en revanche sur la quantité d'exercice à pratiquer pour maximiser les bénéfices, souligne le Dr Frey. « La recommandation générale pour un cœur en bonne santé est de 75 minutes d'exercice vigoureux par semaine, mais la plupart des athlètes d'endurance dépassent ce chiffre. Or, nous ne savons pas exactement quel serait le seuil à ne pas dépasser ». Le médecin recommande donc de faire preuve de modération. 

Autre point positif : il a été démontré que l'exercice physique était lié à une augmentation globale du volume du cerveau, y compris de la matière grise, et à une amélioration de la qualité de la matière blanche. Cela est dû en grande partie à l'augmentation des substances chimiques liées à la croissance ainsi qu'à l'augmentation des vaisseaux sanguins dans le cerveau, ce qui favorise la circulation du sang.

Une amélioration générale de la qualité de vie

La façon dont l’être humain pense et traite les informations peut également s'améliorer grâce à l'exercice et à la résilience apportée par l'ultrarunning, explique le neuroscientifique. « Pratiquer l’endurance peut améliorer la qualité de vie d'un athlète de toutes les façons possibles. Cela peut augmenter sa motivation, lui permettre de mieux structurer sa vie et de favoriser ses interactions sociales », explique-t-il. « Vous avez un fil conducteur constant dans votre vie à travers tous les hauts et les bas. Cet accomplissement vous donne beaucoup de force ».

Un entraînement cérébral à gérer les situations difficiles

La fatigue, on l’a vu, peut entraîner des difficultés à réguler les émotions. Cependant, on peut travailler ça. Nous sommes parfois trop indulgents avec nous-mêmes et peu enclins à nous mettre dans des situations inconfortables. Or, si à l’entraînement, on remplace les pensées négatives par des pensées positives, cela peut vous aider à renforcer votre résilience lors d'une course longue et difficile. 

Une amélioration de la neuroplasticité

Ce qu’on appelle neuroplasticité n’est autre que l’adaptabilité de la pensée et la création de nouvelles connexions dans l'esprit. Or s’entraîner à traiter de nouvelles expériences est utile pour développer la neuroplasticité. Capital quand on sait que l'amélioration de la plasticité est liée à la prévention de l'apparition de la démence et au maintien de la vivacité d'esprit avec l'âge.

L'art de décomposer les gros objectifs

Les neurotransmetteurs sont des substances chimiques qui aident les neurones à communiquer entre eux. Les quatre principaux types sont la sérotonine, la dopamine, le glutamate et l'acétylcholine. Cependant, il existe plus de 100 types de neurotransmetteurs chez l'homme. Ces substances chimiques sont responsables de la régulation de l'humeur, de l'appétit et du sommeil. La sensation d'euphorie du coureur provient d'une combinaison de dopamine, d'endorphines et d'endocannabinoïdes. Cependant, même sans atteindre cette sensation, l'exercice a un impact majeur sur les neurotransmetteurs, augmentant la production de sérotonine et de dopamine, entre autres, qui stimulent l'humeur et la régulation émotionnelle. Les chercheurs ont remarqué que le centre de récompense de la dopamine ne fonctionne jamais mieux que lorsqu’ un objectif est atteint. Dès lors, pour entretenir la motivation sur un ultra, ils recommandent de découper l’épreuve en petits objectifs.

Se créer un réseau, intégrer une communauté

L’ultrarunning peut être un sport solitaire, mais il peut aussi être le moyen d'entrer en contact avec d'autres personnes, de quoi stimuler l'esprit. Les relations sociales sont l'une des choses les plus importantes qu'une personne puisse faire en dehors de l’adoption d'un régime alimentaire sain et de la pratique de l'exercice physique, rappelle le Dr Frey. « Les personnes qui s'en sortent le mieux à un âge avancé sont celles qui prennent soin de leur corps et qui ont des relations sociales saines », explique-t-il. Or on sait combien de coureurs trouvent dans l’ultra le sentiment de rejoindre un groupe, une « famille. A ce stade des recherches, si les conséquences négatives de l’ultra ne sont pas à négliger, il semble que les avantages globaux de cette pratique, aussi extrême puisse-t-elle paraître parfois l’emportent.