VOTRE FORME PHYSIQUE POURRAIT-ELLE AUGMENTER LA PUISSANCE CéRéBRALE DE VOS ENFANTS?

Les pères peuvent être en mesure de transmettre la capacité d'apprentissage améliorée qui découle d'une activité physique et mentale grâce à des changements moléculaires dans leur sperme, selon une nouvelle étude allemande.

La forme physique des pères peut être bénéfique pour la puissance cérébrale de leurs enfants.

Dans un article publié dans la revue Rapports de cellule, des chercheurs du Centre allemand des maladies neurodégénératives (DZNE) et du Centre médical universitaire de Göttingen, également en Allemagne, expliquent comment ils sont arrivés à cette conclusion après avoir étudié des souris.

Ils ont constaté que l'exposition à un environnement stimulant avec beaucoup d'exercice augmentait non seulement la capacité d'apprentissage des souris mâles adultes, mais aussi que cet avantage était hérité de leur progéniture.

D'autres tests ont révélé que l'effet était transmis par des modifications des molécules d'ARN dans le sperme des pères.

Les chercheurs ont identifié deux molécules de microARN spécifiques - appelées miRNA212 et miRNA132 - comme étant les principales responsables. Les microARN sont un groupe de molécules qui contrôlent l'activité des gènes sans changer l'ADN sous-jacent.

La nouvelle étude fournit une preuve supplémentaire d'un processus «épigénétique» d'héritage dans lequel les compétences peuvent être transmises à la génération suivante sans impliquer l'ADN.

Héritage épigénétique

Dans leur article, l'auteur principal de l'étude, André Fischer, professeur au Département de psychiatrie et de psychothérapie du DZNE, et ses collègues récapitulent les preuves récentes de «mécanismes non génétiques» de l'hérédité.

Les mécanismes concernent le domaine émergent de l'épigénétique, dans lequel les scientifiques recueillent de plus en plus de preuves sur la façon dont les facteurs environnementaux - tels que le mode de vie et l'alimentation - d'une génération affectent le développement biologique, la santé et les maladies de la prochaine génération.

Les mécanismes épigénétiques modifient l'expression des gènes sans altérer l'ADN. Ils influencent l'activité cellulaire en activant et désactivant les gènes et en modifiant les modèles de production de protéines, par exemple.

Des études récentes suggèrent que les changements épigénétiques peuvent être transmis par le sperme. Une recherche qui a été récemment présentée lors d'une conférence, par exemple, a montré que l'exposition à un stress léger pendant toute une vie peut modifier le sperme chez les souris mâles de telle manière qu'elle façonne le développement cérébral de leur progéniture.

Exercice et «plasticité synaptique»

Le professeur Fischer et ses collègues notent que l'exercice physique combiné à un entraînement cognitif - qu'ils appellent «l'enrichissement environnemental» - est connu pour réduire le risque de diverses maladies, y compris celles qui affectent le cerveau.

En particulier, des études chez le rat et l'homme ont démontré que l'enrichissement de l'environnement peut stimuler la «plasticité synaptique», qui détermine dans quelle mesure les cellules cérébrales communiquent et est également reconnue comme la base biologique de l'apprentissage.

Cependant, alors que des études ont également révélé que l'élevage de souris dans des environnements enrichis peut conduire à une plasticité synaptique améliorée chez leur progéniture, il n'est pas clair si cela est également vrai si l'exposition ne se produit qu'à l'âge adulte.

De plus, le mécanisme par lequel la plasticité synaptique accrue est héritée est mal compris, notent les auteurs.

Pour leur étude, les scientifiques ont pris deux groupes de souris mâles. Ils ont permis à un groupe de faire l'expérience d'un enrichissement environnemental, qui comprenait beaucoup d'exercice, pendant 10 semaines, tandis que l'autre groupe est resté dans des «cages à la maison».

Ils ont découvert que par rapport aux souris en cage (les témoins), les souris qui avaient subi un enrichissement environnemental présentaient une «augmentation significative» de l'activité synaptique dans l'hippocampe, qui est une zone du cerveau importante pour l'apprentissage.

L'avantage est transmis par l'ARN du sperme

Dans la phase suivante de l'étude, les chercheurs ont pris deux autres groupes de souris mâles adultes et les ont soumis au même régime, sauf qu'après 10 semaines, ils les ont accouplés avec des femelles en cage.

Les résultats de l’équipe ont révélé que la progéniture des souris mâles qui avaient connu un enrichissement environnemental à l’âge adulte avait également une activité synaptique hippocampique accrue par rapport à la progéniture des témoins mâles.

Les auteurs notent que puisque les mères n'avaient jamais connu d'enrichissement environnemental, le bénéfice devait être transmis par les pères.

Dans d'autres expériences, ils ont extrait l'ARN du sperme des pères et l'ont injecté dans des ovules fécondés de souris.

Il a été découvert que la progéniture d'ovules avec l'ARN de sperme de souris qui avaient été exposées à un enrichissement environnemental à l'âge adulte avait «une plasticité synaptique et une capacité d'apprentissage améliorées» par rapport à la progéniture d'ovules avec l'ARN de sperme de souris témoins.

Les chercheurs ont conclu que l'enrichissement de l'environnement, ou être plus actif physiquement et mentalement, à l'âge adulte peut stimuler la capacité cognitive de la progéniture, et que cela se transmet par l'ARN du sperme.

En utilisant des injections plus précises d'ARN, l'équipe a ensuite cherché à identifier les molécules d'ARN exactes responsables de l'héritage épigénétique de la capacité d'apprentissage améliorée. Ils ont constaté que miRNA212 et miRNA132 en représentaient la majeure partie.