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Influence du rythme cardiaque sur l’activité cérébrale

Résumé: De nouvelles recherches ont révélé que les phases d’un battement cardiaque influencent de manière significative l’excitabilité du cerveau et du système moteur.

L’étude a utilisé la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) sur 37 volontaires sains pour observer les changements dans l’excitabilité corticale et corticospinale tout au long du cycle cardiaque. Ils ont constaté une excitabilité accrue pendant la phase systolique, lorsque les vaisseaux sanguins sont distendus.

Cette découverte pourrait révolutionner les traitements de la dépression et des accidents vasculaires cérébraux en les alignant sur le cycle cardiaque pour une efficacité accrue.

Faits marquants:

  1. L’excitabilité du cerveau et du système moteur varie avec le cycle cardiaque, étant plus élevée pendant la phase systolique.
  2. L’étude a utilisé le TMS pour stimuler les cellules nerveuses en synchronisation avec les battements cardiaques, révélant ainsi une connexion cerveau-cœur significative.
  3. Ces résultats offrent un potentiel pour affiner les traitements comme le TMS pour la dépression et la récupération après un AVC, basés sur l’activité cardiaque.

Source; PLOS

Des fenêtres optimales existent pour l’action et la perception pendant les 0,8 secondes d’un battement cardiaque, selon une étude publiée le 28 novembre.ème dans la revue en libre accès Biologie PLOS.

La séquence de contraction et de relaxation est liée à des changements dans le système moteur et à sa capacité à répondre à la stimulation, ce qui pourrait avoir des implications pour les traitements de la dépression et des accidents vasculaires cérébraux qui excitent les cellules nerveuses.

La manière dont nous percevons le monde et interagissons avec lui est influencée par des processus corporels internes tels que les battements cardiaques, la respiration et la digestion. L’activité cardiaque peut influencer la perception auditive et visuelle, et il a été démontré que les perceptions tactiles et sensorielles sont altérées pendant la phase systolique du cycle cardiaque lorsque les vaisseaux sanguins sont brièvement distendus.

Esra Al de l’Institut Max Planck pour les sciences cognitives humaines et du cerveau, Allemagne, et ses collègues, voulaient comprendre s’il y avait des changements dans l’excitabilité corticale et corticospinale (la capacité à répondre aux stimuli) tout au long du cycle cardiaque. 37 volontaires humains en bonne santé âgés de 18 à 40 ans ont reçu une série d’impulsions de stimulation magnétique transcrânienne (TMS) – de courtes impulsions magnétiques non invasives qui stimulent les cellules nerveuses – au-dessus du côté droit du cerveau.

Les réponses motrices et corticales ainsi que les battements cardiaques ont été mesurés pendant les impulsions et les auteurs ont constaté qu’une excitabilité plus élevée était enregistrée pendant la phase systolique. Ces enregistrements simultanés de l’activité cérébrale, de l’activité cardiaque et de l’activité musculaire suggèrent que le timing des battements cardiaques et leur traitement neuronal sont liés à des changements dans l’excitabilité du système moteur.

Le TMS est utilisé dans les traitements de la dépression et dans la récupération après un accident vasculaire cérébral. La recherche soulève la question de savoir si ces éléments pourraient être affinés pour améliorer les résultats, tout en contribuant à une meilleure compréhension des interactions cerveau-corps dans la santé et la maladie.

Les auteurs ajoutent : « Curieusement, cette étude révèle un lien remarquable entre le cœur humain et le cerveau, révélant des fenêtres temporelles distinctes adaptées à l’action et à la perception. »

A propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

Auteur: Claire Turner
Source: PLOS
Contact: Claire Turner – PLOS
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
L’activité cardiaque a un impact sur l’excitabilité motrice corticale» par Esra Al et al. PLoS Biologie


Abstrait

L’activité cardiaque a un impact sur l’excitabilité motrice corticale

La cognition et l’action humaines peuvent être influencées par des processus corporels internes tels que les battements cardiaques. Par exemple, la perception somatosensorielle est altérée à la fois pendant la phase systolique du cycle cardiaque et lorsque les battements cardiaques provoquent des réponses corticales plus fortes.

Ici, nous testons si ces effets cardiaques proviennent de modifications globales de l’excitabilité corticale.

L’excitabilité corticale et corticospinale a été évaluée à l’aide des réponses électroencéphalographiques et électromyographiques à la stimulation magnétique transcrânienne tout en surveillant simultanément l’activité cardiaque par électrocardiographie.

L’excitabilité corticale et corticospinale s’est avérée être la plus élevée pendant la systole et suite à des réponses neuronales plus fortes aux battements cardiaques. De plus, lors d’une tâche motrice, l’activité main-muscle et la désynchronisation associée des oscillations sensorimotrices étaient plus fortes pendant la systole.

Ces résultats suggèrent que les signaux cardiaques systoliques ont un effet facilitateur sur l’excitabilité motrice, contrairement à l’atténuation sensorielle précédemment rapportée pour la perception somatosensorielle. Ainsi, il est possible qu’il existe des fenêtres temporelles distinctes tout au long du cycle cardiaque, optimisant soit la perception, soit l’action.