Effects of combined hyperbaric oxygen therapy and moderate- intensity aerobic exercise on working memory in patients with stroke: a randomized controlled trial
Cet essai contrôlé randomisé démontre que la combinaison d'un exercice aérobique d'intensité modérée avec une thérapie par oxygène hyperbare produit une amélioration synergique de la mémoire de travail chez les patients âgés victimes d'un accident vasculaire cérébral, un bénéfice médié par l'augmentation des taux sériques de BDNF et de VEGF ainsi que par une amélioration de l'efficacité de l'oxygénation dans le cortex préfrontal dorsolatéral gauche.
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Le cerveau humain est un organe exigeant qui nécessite un apport constant et riche en oxygène pour fonctionner, tout comme un moteur de haute performance a besoin de carburant. Lorsqu'un accident vasculaire cérébral survient, le flux sanguin vers une partie du cerveau est interrompu, laissant les tissus endommagés et l'esprit luttant pour accomplir des tâches complexes. L'une des conséquences les plus persistantes et débilitantes de cette lésion est un déficit de la mémoire de travail, cet espace de travail mental qui nous permet de conserver brièvement des informations pendant que nous les utilisons, comme se souvenir d'un numéro de téléphone assez longtemps pour le composer ou garder à l'esprit les étapes d'une recette. Cette déficience peut limiter considérablement la capacité d'une personne à vivre de manière indépendante. Pendant des années, les médecins et les scientifiques ont exploré des moyens d'aider le cerveau à récupérer, en examinant deux approches distinctes : faire bouger le corps par l'exercice et inonder le système d'oxygène supplémentaire grâce à une thérapie spécialisée. Bien que ces deux méthodes aient montré des promesses de manière isolée, il restait incertain si la combinaison des deux offrirait un bénéfice supérieur, ou si l'une des méthodes surpassait simplement l'autre.
Une équipe de chercheurs de la Sixième Hôpital de Wuhan s'est donné pour mission de répondre à cette question en étudiant trente-six adultes plus âgés ayant subi un accident vasculaire cérébral entre six mois et un an auparavant. Les participants ont été divisés en quatre groupes afin de tester différentes stratégies de rééducation. Un groupe a reçu la thérapie physique et occupationnelle standard, servant de base de comparaison. Un deuxième groupe a ajouté un exercice aérobique d'intensité modérée, utilisant un vélo stationnaire à un rythme qui augmentait leur fréquence cardiaque jusqu'à une cible spécifique. Un troisième groupe a reçu une thérapie par oxygène hyperbare, un traitement où ils respiraient de l'oxygène pur à l'intérieur d'une chambre pressurisée, ce qui force une quantité nettement plus importante d'oxygène à se dissoudre dans leur sang que ce qui est possible dans des conditions normales. Le dernier groupe a reçu à la fois l'exercice et la thérapie par oxygène. Sur une période de deux semaines, les chercheurs ont soigneusement mesuré l'amélioration de la mémoire de travail de chaque personne, observant la rapidité avec laquelle ils pouvaient traiter l'information et la façon dont leurs cerveaux réagissaient lors de tâches mentales.
Les résultats ont révélé une hiérarchie claire d'efficacité. Bien que le groupe de thérapie standard n'ait montré que peu de changements, les trois groupes ayant reçu un traitement actif se sont améliorés, comme en témoigne une rapidité de réaction accrue lors de défis mentaux. Cependant, le groupe combinant l'exercice et l'oxygénothérapie a connu l'amélioration la plus marquée, affichant un niveau de récupération qui surpassait chacun des traitements pris isolément. Cela suggère que les deux méthodes fonctionnent ensemble de manière complémentaire, créant un effet synergique où le tout est supérieur à la somme de ses parties. Les chercheurs ont également examiné les marqueurs biologiques dans le sang des patients, constatant que les traitements augmentaient les niveaux de facteur neurotrophique dérivé du cerveau, une protéine qui soutient la survie des cellules nerveuses, et du facteur de croissance endothélial vasculaire, une protéine qui encourage la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins. Le groupe combiné présentait l'augmentation la plus significative du facteur de croissance, suggérant que l'approche double pourrait être particulièrement puissante pour reconstruire le réseau vasculaire du cerveau.
Pour comprendre ce qui se passait à l'intérieur du cerveau, l'équipe a utilisé une technique d'imagerie non invasive qui mesure le flux sanguin et les niveaux d'oxygène dans la couche externe du cerveau, spécifiquement dans la zone responsable de la mémoire de travail. Ils ont observé que, dans le groupe le plus performant, le cerveau est devenu plus efficace dans son travail. Au lieu de nécessiter une poussée massive d'oxygène pour accomplir une tâche mentale, le cerveau en avait besoin de moins, ce qui suggère que les voies neuronales étaient devenues plus fluides et efficaces. Ce changement dans l'utilisation de l'oxygène était un prédicteur fort de l'amélioration de la mémoire du patient. Il est intéressant de noter que l'étude a révélé que le côté gauche du cerveau était le site principal de cette amélioration, tandis que le côté droit présentait des modèles d'activité différents, reflétant peut-être la façon dont le cerveau compense la lésion. Les données ont indiqué que la thérapie combinée aidait le cerveau non seulement en lui délivrant plus d'oxygène, mais aussi en apprenant aux vaisseaux sanguins et aux cellules nerveuses à travailler ensemble plus harmonieusement.
Malgré ces résultats prometteurs, les chercheurs avertissent que l'étude était relativement petite et à court terme, ne durant que deux semaines. Ils ont noté que bien que les résultats immédiats soient solides, on ne sait pas encore combien de temps ces bénéfices durent ni s'ils s'appliquent à d'autres types de fonctions cognitives au-delà de la mémoire de travail. L'étude a également reposé sur des échantillons de sang comme substitut de ce qui se passait à l'intérieur du cerveau, plutôt que d'utiliser une imagerie plus invasive pour observer directement les changements structurels. Néanmoins, ce travail offre une nouvelle direction convaincante pour la rééducation après un accident vasculaire cérébral. Il suggère que pour les patients âgés en convalescence après un AVC, associer le mouvement physique à l'oxygénothérapie pourrait offrir un moyen puissant et naturel de relancer la capacité du cerveau à penser clairement et à se souvenir, transformant le simple acte de pédaler sur un vélo et de respirer profondément en un outil puissant de récupération neurologique.
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