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Votre forme physique pourrait-elle stimuler la puissance cérébrale de vos enfants?

Les pères peuvent être en mesure de transmettre la capacité d’apprentissage améliorée qui vient d’être physiquement et mentalement actif grâce à des changements moléculaires dans leurs spermatozoïdes, selon une nouvelle étude de l’Allemagne.

jeune fille avec son père

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

Ils ont constaté que l’exposition à un environnement stimulant avec beaucoup d’exercice non seulement augmentait la capacité d’apprentissage chez les souris mâles adultes, mais aussi que ce bénéfice était hérité par leur progéniture.

D’autres tests ont révélé que l’effet a été transmis par des changements dans les molécules d’ARN dans le sperme du père.

Les chercheurs ont identifié deux molécules de microARN spécifiques – appelées miRNA212 et miRNA132 – comme étant principalement responsables. Les microARN sont un groupe de molécules qui contrôlent l’activité des gènes sans modifier l’ADN sous-jacent.

La nouvelle étude fournit des preuves supplémentaires d’un processus d’héritage «épigénétique» dans lequel les compétences peuvent être transmises à la génération suivante sans impliquer l’ADN.

L’héritage épigénétique

Dans leur article, l’auteur principal de l’étude, André Fischer, professeur au département de psychiatrie et de psychothérapie de la DZNE, et ses collègues récapitulent des preuves récentes de «mécanismes non génétiques» de l’héritage.

Les mécanismes concernent le domaine émergent de l’épigénétique, dans lequel les scientifiques collectent de plus en plus de preuves sur la manière dont les facteurs environnementaux – tels que le style de vie et le régime alimentaire – 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. La recherche qui a été récemment présentée lors d’une conférence, par exemple, a montré que l’exposition à une vie de stress léger peut modifier les spermatozoïdes chez les souris mâles de telle sorte qu’il forme le développement du cerveau de leur progéniture.

Exercice et «plasticité synaptique»

Le professeur Fischer et ses collègues notent que l’exercice physique combiné à l’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 chez l’homme ont démontré que l’enrichissement environnemental peut stimuler la «plasticité synaptique», qui détermine la façon dont les cellules du cerveau communiquent et qui est également reconnue comme la base biologique de l’apprentissage.

Cependant, si des études ont également révélé que l’élevage de souris dans des environnements enrichis peut améliorer la plasticité synaptique de leur progéniture, il n’est pas certain que cela soit également vrai si l’exposition se produit uniquement à l’âge adulte.

En outre, 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 de l’enrichissement environnemental, qui comportait beaucoup d’exercice, pendant 10 semaines, tandis que l’autre groupe est resté dans des «cages d’accueil».

Ils ont découvert que par rapport aux souris en cage (les témoins), les souris qui avaient connu l’enrichissement de l’environnement a montré une « augmentation significative » de l’activité synaptique dans l’hippocampe, qui est une zone du cerveau qui est important pour l’apprentissage.

Le bénéfice 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 augmenté l’activité synaptique de l’hippocampe, comparativement à la progéniture des témoins mâles.

Les auteurs notent que puisque les mères n’ont jamais connu l’enrichissement environnemental, le bénéfice doit avoir transmis à travers les pères.

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

On a découvert que la progéniture d’oeufs avec de l’ARN du sperme de souris qui avaient été exposés à l’enrichissement de l’environnement au cours de l’âge adulte avait « amélioré la plasticité synaptique et la capacité d’apprentissage » par rapport à la progéniture d’oeufs avec de l’ARN du sperme des 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 les capacités cognitives de la progéniture, et que cela est transmis 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’hérédité épigénétique de la capacité d’apprentissage améliorée. Ils ont constaté que miRNA212 et miRNA132 représentaient la majeure partie de celui-ci.

« Pour la première fois, notre travail associe spécifiquement un phénomène épigénétique à certains microARN. »

Prof. André Fischer

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