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Le vieillissement s’accompagne généralement d’une altération fonctionnelle et structurale de notre système nerveux central. Parmi les stratégies de préservation de l’autonomie des seniors, la pratique régulière d’activités physiques semble être un moyen efficace pour ralentir les effets délétères du vieillissement cérébral, notamment grâce à une amélioration de l’efficacité des mécanismes de neuroplasticité. Selon cette hypothèse neurotrophique, plusieurs neurotrophines libérées au cours de l’exercice, dont le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), participeraient au maintien de l’intégrité du système nerveux au cours du vieillissement. Cependant, le taux de sécrétion de ces neurotrophines est aussi sous le contrôle de gènes. Par exemple, une des formes du gène régulant la sécrétion du BDNF induit une moindre sécrétion cérébrale de la protéine et conduit à une moins bonne performance cognitive. Cette revue de questions a pour principal objectif de faire le bilan des études ayant montré un effet modulateur du gène du BDNF sur la cognition. Elle cherche également à montrer tout l’intérêt d’une approche génétique dans la compréhension des mécanismes qui sous-tendent la relation entre activité physique et cognition. Elle propose enfin quelques voies de recherches futures en s’appuyant sur cette approche interdisciplinaire combinant génétique, neurosciences cognitives, psychologie de l’exercice et physiologie humaine.

Physical Activity and Cognitive Aging: Modulatory Effects of the Brain-Derived Neurotrophic Factor GeneOld age is generally associated with functional and structural changes in the central nervous system (CSN). Among all the strategies used to maintain the autonomy of the elderly, practicing regular physical activity seems to be an effective way of slowing down the deleterious effects of brain aging, in particular by improving the efficacy of neuroplasticity mechanisms. According to this neurotrophic hypothesis, several neurotrophins released during exercise, including the brain-derived neurotrophic factor (BDNF), contribute to preserving the integrity of the CSN during the aging process. However, secretion of these neurotrophins is also controlled by genes. For example, one of the variations of the gene regulating the secretion of BDNF leads to reduced cerebral secretion of the protein and to poorer cognitive performance. The main objective of this review is to assess the studies that show the moderating effect of the BDNF gene on cognitive performance. The second objective is to explain the importance of a genetic approach in understanding the mechanisms underlying the relationship between physical activity and cognition. Finally, the paper puts forward some future research avenues based on an interdisciplinary approach, combining genetics, cognitive neuroscience, exercise psychology, and human physiology.

El envejecimiento generalmente es acompañado de una alteración funcional y estructural de nuestro sistema nerviosos central. Entre las estrategias de preservación de la autonomía del adulto mayor (senior), la práctica regular de actividad física parece ser un eficaz medio para disminuir los efectos nocivos del envejecimiento cerebral, especialmente gracias a un mejoramiento de la eficacia de los mecanismos de la neuroplasticidad. Según esta hipótesis neurotrófica, varias neurotrofinas que se liberan durante el ejercicio, el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) participa en mantener la integridad del sistema nervioso durante el envejecimiento. Sin embargo la tasa de secreción de estas neurotrofinas también controla los genes. Por ejemplo, una de las formas de gene regulador de la secreción de BDNF, conduce menos secreción cerebral de la proteína conduce una peor rendimiento cognitivo. Esta puesta en cuestión tiene por objetivo principal de hacer un resumen de los estudios que han mostrado un efecto modelador del gene BDNF sobre lo cognitivo. Igualmente se busca mostrar el interés de una aproximación genética el punto central de un enfoque genético para la comprensión de los mecanismos subyacentes a la relación entre la actividad física y la cognición. Por último, propone algunos caminos para la investigación futura basada en el enfoque interdisciplinario que combina la genética, la neurociencia cognitiva, la psicología del ejercicio y fisiología humana.

Der Alterungsprozess wird in der Regel von einer funktionellen und strukturellen Veränderung unseres Zentralnervensystems begleitet. Unter den Strategien, die der Erhaltung der Autonomie der Senioren dienen, scheint eine regelmäßige Bewegungsaktivität ein wirksames Mittel zu sein, um die destruktiven Effekte der zerebralen Alterung zu verlangsamen, insbesondere durch eine Verbesserung der Wirksamkeit der neuroplastischen Mechanismen. Nach dieser neurotrophischen Hypothese tragen mehrere Neurotrophine, die im Laufe der Bewegung freigesetzt werden, darunter der Wachstumsfaktor BDNF, zur Instandhaltung des Nervensystems während des Alterungsprozesses bei. Allerdings wird das Ausmaß der Sekretion dieser Neurotrophine auch genetisch kontrolliert. Beispielsweise bewirkt eine Form des Gens, das die Sekretion von BDNF reguliert, eine geringere zerebrale Sekretion des Proteins und bewirkt eine schwächere Gehirnleistung. Die vorliegende Darstellung des Forschungsstandes soll vor allem eine Bilanz der Studien aufstellen, die eine modulierende Auswirkung des BDNF-Gens auf die Kognition nachweisen. Sie versucht auch zu zeigen, wie wichtig ein genetischer Ansatz für das Verständnis der Mechanismen ist, die einen Zusammenhang zwischen Bewegung und Kognition bewirken. Sie erschließt letztlich einige zukünftige Forschungsperspektiven, indem sie sich auf diesen interdisziplinären Ansatz aus Genetik, kognitiver Neurowissenschaften, Sportpsychologie und Humanphysiologie stützt.

L’invecchiamento è accompagnato generalmente da un’alterazione funzionale e strutturale del nostro sistema nervoso centrale. Tra le strategie di preservazione dell’autonomia degli anziani, la pratica regolare di attività fisiche sembra essere un mezzo efficace per rallentare gli effetti deleteri dell’invecchiamento cerebrale, in particolare grazie a un miglioramento dell’efficacia dei meccanismi di neuroplasticità. Secondo quest’ipotesi neurotrofica, parecchie neurotrofine liberate durante l’esercizio, tra cui il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), parteciperebbero al mantenimento dell’integrità del sistema nervoso nel corso dell’invecchiamento. Tuttavia, i tassi di secrezione di queste neurotrofine è anche sotto il controllo dei geni. Per esempio, una delle forme del gene regolante la secrezione del BDNF induce una minore secrezione cerebrale della proteina e conduce a una minore performance cognitiva. Questa rassegna di questioni ha per principale obiettivo di fare il bilancio degli studi che hanno mostrato un effetto modulatore del gene del BDNF sulla cognizione. Essa cerca ugualmente di mostrare tutto l’interesse di un approccio genetico nella comprensione dei meccanismi che sottendono la relazione tra attività fisica e cognizione. Infine essa propone alcune linee di ricerche future appoggiandosi su quest’approccio interdisciplinare combinante genetica, neuroscienze cognitive, psicologia dell’esercizio e fisiologia umana.