Exercice physique et neuroplasticité : bénéfices cérébraux et cognitifs chez les personnes présentant des difficultés cognitives

L’enseignant et chercheur Edward Calvo montre comment l’exercice physique agit comme une intervention biologique pour renforcer la neuroplasticité et les fonctions exécutives chez les personnes présentant des difficultés cognitives, selon les données scientifiques actuelles.

L’exercice physique est analysé non seulement comme une activité motrice, mais aussi comme une intervention biologique capable de moduler la neuroplasticité cérébrale, essentielle à la récupération chez les personnes présentant des difficultés cognitives. Des processus tels que la neurogenèse et la libération de facteurs neurotrophiques (BDNF, myokines) sont étudiés afin de renforcer les fonctions exécutives, la mémoire et l’autonomie fonctionnelle.

L’exercice physique comme outil de modulation biologique 

Pendant longtemps, l’exercice physique a été considéré principalement comme un outil destiné au développement de la force, au contrôle du poids corporel et à l’amélioration de la santé cardiovasculaire. Cependant, les données scientifiques actuelles ont considérablement élargi cette perspective en démontrant que le mouvement du corps exerce également des effets profonds sur le cerveau, la cognition et le comportement. 

Dans ce sens, l’exercice physique doit être compris non seulement comme une pratique motrice, mais aussi comme une intervention biologique capable de moduler des processus neurophysiologiques et moléculaires essentiels à l’adaptation et au fonctionnement humains, notamment chez les personnes présentant des difficultés cognitives, les personnes âgées et d’autres populations vulnérables (Calvo, 2025; Di Liegro et al., 2019).

À l’échelle mondiale, le nombre de personnes en situation de handicap est proche du milliard, ce qui représente environ 15 % de la population mondiale. Parmi elles, une proportion importante correspond aux personnes présentant une déficience intellectuelle, dont la prévalence est estimée entre 1 % et 3 % de la population environ, selon le contexte et les critères diagnostiques utilisés.

L’Organisation mondiale de la Santé, par l’intermédiaire du World report on disability, ainsi que la littérature épidémiologique spécialisée ont souligné l’importance de prendre en compte non seulement la condition clinique, mais aussi le fonctionnement adaptatif, le comportement et l’environnement de la personne (WHO, 2011; Maulik et al., 2011). Dans cette perspective, l’exercice physique constitue une stratégie de soutien susceptible d’améliorer la santé physique, les processus cognitifs et le fonctionnement au quotidien.

Comment l’exercice transforme-t-il le cerveau ? Neurogenèse, angiogenèse et synaptogenèse

Les changements induits par l’exercice physique dans la structure et le fonctionnement cérébraux s’expliquent, dans une large mesure, par des mécanismes de neuroplasticité tels que la neurogenèse, l’angiogenèse et la synaptogenèse (El-Sayes et al., 2019; Feter et al., 2019; Ferrer-Uris et al., 2022). 

• La neurogenèse est le processus par lequel de nouveaux neurones sont formés, notamment dans des régions comme l’hippocampe, une structure étroitement liée à la mémoire et à l’apprentissage. 
• L’angiogenèse consiste en la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, ce qui favorise un meilleur apport d’oxygène et de nutriments au tissu cérébral et améliore son fonctionnement métabolique. 
• La synaptogenèse désigne quant à elle la création et le renforcement des connexions entre les neurones, un processus essentiel pour optimiser la communication neuronale et favoriser des fonctions telles que l’attention, la mémoire et l’apprentissage.

Ces phénomènes sont régulés par des facteurs neurotrophiques et de croissance, parmi lesquels figurent le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), le facteur de croissance analogue à l’insuline de type 1 (IGF-1) et le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF), des molécules qui participent activement à l’adaptation cérébrale induite par l’exercice (Di Liegro et al., 2019; El-Sayes et al., 2019; Ferrer-Uris et al., 2022).

Dans ce sens, le muscle squelettique ne doit pas être compris uniquement comme un organe responsable du mouvement, de la stabilité ou de la protection articulaire, mais aussi comme un organe sécréteur doté d’une capacité endocrine. 

Lors de la contraction musculaire, des myokines et d’autres molécules de signalisation sont libérées et assurent la communication entre le muscle et différents organes, y compris le cerveau. Parmi elles figurent l’irisine, ainsi que des facteurs tels que le BDNF et l’IGF-1, qui participent non seulement à l’adaptation musculaire, mais influencent également des processus liés à la neuroplasticité et aux fonctions cognitives. Ces échanges moléculaires renforcent l’idée que l’exercice physique agit comme un modulateur neuroendocrinien et épigénétique particulièrement important, capable d’activer des voies de signalisation impliquées dans la réparation, la croissance et l’adaptation des tissus (Pedersen y Febbraio, 2008; Vargas-Pacheco y Correa-López, 2022; Di Liegro et al., 2019).

Impact de l’exercice sur les fonctions cognitives et le comportement adaptatif

Comprendre les mécanismes cérébraux est important, mais il est encore plus pertinent de comprendre comment ces changements se traduisent dans la vie quotidienne. 

L’exercice physique ne modifie pas seulement les structures et les processus biologiques : il peut également contribuer au fonctionnement cognitif de la personne. Cela inclut des processus tels que l’attention, la mémoire, l’apprentissage, la vitesse de traitement et les fonctions exécutives, notamment la planification, l’inhibition des réponses, la flexibilité cognitive et la prise de décision (El-Sayes et al., 2019; Fernandes et al., 2017; Ferrer-Uris et al., 2022).

Par exemple : 

• Une meilleure fonction exécutive peut favoriser l’organisation des tâches quotidiennes, le suivi des consignes ou l’adaptation aux changements de routine. 
• De même, une amélioration de l’attention et de la mémoire peut faciliter la participation à des activités éducatives, sociales ou thérapeutiques. 

Ainsi, le bénéfice de l’exercice physique ne doit pas être interprété uniquement d’un point de vue biologique, mais aussi au regard de son impact potentiel sur l’autonomie, la participation et le fonctionnement au quotidien en renforçant les fonctions cognitives.

Types d’exercice et bénéfices cognitifs spécifiques

La littérature scientifique suggère que différentes modalités d’exercice peuvent entraîner des bénéfices importants sur le système nerveux central, même si elles n’agissent pas toujours par les mêmes voies ni avec les mêmes effets.

Bénéfices de l’exercice cardiovasculaire sur la cognition

L’exercice cardiovasculaire est l’un des plus étudiés en lien avec la santé cérébrale. 

Les séances aiguës d’intensité modérée ou vigoureuse peuvent augmenter temporairement les taux de BDNF, ce qui se traduit par une amélioration immédiate des performances cognitives, notamment dans les tâches d’attention soutenue. 

Lorsqu’il est pratiqué de manière régulière, l’exercice cardiovasculaire peut contribuer à des adaptations plus stables, telles qu’une meilleure perfusion cérébrale, une efficacité métabolique accrue et des changements favorables dans les régions liées à la mémoire et à l’apprentissage (Di Liegro et al., 2019; El-Sayes et al., 2019; Ferrer-Uris et al., 2022; Feter et al., 2019). Il facilite ainsi l’acquisition de nouvelles informations et la consolidation des souvenirs à long terme.

Bénéfices de l’entraînement en résistance sur la cognition

L’entraînement en résistance constitue lui aussi une modalité importante de modulation de l’axe muscle-cerveau.

La prise de position de l’American College of Sports Medicine (ACSM) de 2026 souligne que cette modalité améliore la force musculaire, l’hypertrophie, la puissance, l’endurance musculaire, la vitesse de contraction, la vitesse de marche, l’équilibre et divers indicateurs de la fonction physique chez les adultes en bonne santé. 

Elle indique également que l’entraînement progressif en résistance, réalisé au moins deux fois par semaine et ajusté selon des variables telles que la charge, le volume et l’amplitude des mouvements, contribue de manière constante à améliorer la fonction musculaire et les performances physiques (Currier et al., 2026).

Bien que ce document se concentre sur les résultats musculaires et fonctionnels, l’entraînement en résistance s’inscrit également dans le cadre général de l’exercice physique qui, au sens large, est associé à des bénéfices pour la santé cérébrale et la cognition, notamment lorsqu’il est intégré à des programmes structurés et adaptés aux caractéristiques de chaque personne (Di Liegro et al., 2019; Fernandes et al., 2017).

L’entraînement en résistance est étroitement lié à l’amélioration des fonctions exécutives, telles que la planification, l’inhibition des réponses et la prise de décision.

Bénéfices de l’exercice multicomposant sur la cognition

Dans ce contexte, il est important d’introduire le concept d’exercice multicomposant, c’est-à-dire des programmes qui combinent au moins deux modalités d’entraînement, comme l’exercice cardiovasculaire, la force, l’équilibre, la coordination et la souplesse. Cette approche est particulièrement précieuse pour les populations ayant des besoins de soutien plus importants, car elle permet d’intervenir de manière plus globale sur la fonction physique, la capacité fonctionnelle et, potentiellement, sur les processus cognitifs liés à l’autonomie et aux performances quotidiennes.

Les données disponibles suggèrent que les programmes multicomposants peuvent favoriser des adaptations plus larges et durables, notamment de meilleures performances fonctionnelles, un meilleur contrôle moteur, une participation accrue aux activités de la vie quotidienne (AVQ) et des changements favorables de la structure et du fonctionnement cérébraux (Di Liegro et al., 2019; El-Sayes et al., 2019; Ferrer-Uris et al., 2022).

Cette approche favorise des adaptations durables de l’autonomie et des performances quotidiennes. Elle facilite des processus tels que l’attention divisée et la capacité à suivre des consignes complexes, aspects essentiels à la participation sociale et à la vie quotidienne des personnes présentant des difficultés cognitives.

Type d’exercice	Mécanisme principal	Bénéfice cognitif direct
Exercice cardiovasculaire	Augmentation du BDNF et de la perfusion.	Mémoire, apprentissage et efficacité métabolique.
Entraînement en résistance	Axe muscle-cerveau (myokine/IGF-1).	Fonctions exécutives, attention et vitesse de traitement.
Exercice multicomposant	Intégration sensorimotrice.	Autonomie, suivi des consignes et régulation comportementale.

Importance de l’exercice chez les personnes présentant des difficultés cognitives

Chez les personnes présentant des difficultés cognitives, l’exercice physique revêt une importance particulièrement grande, car ses bénéfices peuvent dépasser la dimension physique et s’étendre aux sphères cognitive, émotionnelle et fonctionnelle. Il ne s’agit pas seulement d’améliorer la capacité cardiorespiratoire, la force ou l’équilibre, mais aussi de favoriser des processus qui influencent la qualité de vie et l’interaction avec l’environnement.

Lorsqu’il est prescrit de manière structurée, progressive et adaptée, l’exercice physique peut devenir un outil de soutien pour :

• stimuler l’attention, 
• renforcer la mémoire, 
• améliorer la capacité à suivre des consignes, 
• faciliter la régulation comportementale,
• promouvoir une plus grande autonomie dans les tâches quotidiennes. 

Il peut également contribuer à améliorer l’estime de soi, la participation sociale et le sentiment de compétence personnelle, qui participent eux aussi au bien-être global.

C’est pourquoi l’exercice physique ne devrait pas être considéré uniquement comme une activité complémentaire, mais comme une stratégie fondée sur des bases biologiques et fonctionnelles, pouvant être intégrée à des approches plus larges de soutien, d’éducation et de réadaptation. Son potentiel réside précisément dans le lien qu’il établit entre le corps et le cerveau, le mouvement et la cognition, la santé physique et le développement humain.

Conclusion : le mouvement comme voie vers l’inclusion et l’amélioration du fonctionnement quotidien 

Les données scientifiques actuelles permettent d’affirmer que l’exercice physique constitue bien plus qu’une pratique axée sur les performances corporelles. Par des mécanismes tels que la neurogenèse, l’angiogenèse et la synaptogenèse, l’exercice peut moduler la structure et le fonctionnement cérébraux, en favorisant des processus cognitifs comme l’attention, la mémoire, l’apprentissage et les fonctions exécutives. Ces effets revêtent une importance particulière chez les personnes présentant des difficultés cognitives, pour lesquelles le mouvement peut constituer une voie concrète de renforcement du fonctionnement, de l’autonomie et de la participation à la vie quotidienne.

Par conséquent, promouvoir des programmes d’exercice physique adaptés, sûrs et fondés sur les données probantes ne répond pas seulement à une logique de santé physique, mais aussi à une vision plus globale du développement humain. Comprendre cette relation entre exercice, cerveau et cognition ouvre de nouvelles possibilités d’intervention, d’inclusion et d’amélioration de la qualité de vie des populations nécessitant des soutiens spécifiques.

Bibliographie

• Calvo, E. (2025). Transformando el cerebro a través del movimiento: Beneficios del ejercicio físico para personas con dificultades cognitivas [Ponencia]. Primer Foro de Olimpiadas Especiales, San José, Costa Rica.
• Currier, B. S., D’Souza, A. C., Fiatarone Singh, M. A., Lowisz, C. V., Rawson, E. S., Schoenfeld, B. J., Smith-Ryan, A. E., Steen, J. P., Thomas, G. A., Triplett, N. T., Washington, T. A., Werner, T. J., y Phillips, S. M. (2026). American College of Sports Medicine position stand: Resistance training prescription for muscle function, hypertrophy, and physical performance in healthy adults: An overview of reviews. Medicine & Science in Sports & Exercise, 58(4), 851-872 .https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000003897.
• Di Liegro, C. M., Schiera, G., Proia, P., y Di Liegro, I. (2019). Physical activity and brain health. Genes, 10(9), 720 .https://doi.org/10.3390/genes10090720.
• El-Sayes, J., Harasym, D., Turco, C. V., Locke, M. B., y Nelson, A. J. (2019). Exercise-induced neuroplasticity: A mechanistic model and prospects for promoting plasticity. The Neuroscientist, 25(1), 65-85 .https://doi.org/10.1177/1073858418771538.
• Fernandes, J., Arida, R. M., y Gomez-Pinilla, F. (2017). Physical exercise as an epigenetic modulator of brain plasticity and cognition. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 80, 443-456 .https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.06.012.
• Ferrer-Uris, B., Ramos, M. A., Busquets, A., y Angulo-Barroso, R. (2022). Can exercise shape your brain? A review of aerobic exercise effects on cognitive function and neuro-physiological underpinning mechanisms. AIMS Neuroscience, 9(2), 150-174 .https://doi.org/10.3934/Neuroscience.2022009.
• Feter, N., Alt, R., Dias, M. G., y Rombaldi, A. J. (2019). How do different physical exercise parameters modulate brain-derived neurotrophic factor in healthy and non-healthy adults? A systematic review, meta-analysis and meta-regression. Science & Sports, 34(5), 293–304.https://doi.org/10.1016/j.scispo.2019.02.001
• Maulik, P. K., Mascarenhas, M. N., Mathers, C. D., Dua, T., y Saxena, S. (2011). Prevalence of intellectual disability: A meta-analysis of population-based studies. Research in Developmental Disabilities, 32(2), 419-436 .https://doi.org/10.1016/j.ridd.2010.12.018.
• Pedersen, B. K., y Febbraio, M. A. (2008). Muscle as an endocrine organ: Focus on muscle-derived interleukin-6. Physiological Reviews, 88(4), 1379-1406 .https://doi.org/10.1152/physrev.90100.2007.
• Vargas-Pacheco, A., y Correa-López, L. E. (2022). El ejercicio como protagonista en la plasticidad muscular y en el músculo como un órgano endocrino: Implicaciones en las enfermedades crónicas. Revista de la Facultad de Medicina Humana, 22(1), 181-192 .https://doi.org/10.25176/RFMH.v22i1.4129.
• World Health Organization. (2011). World report on disability .https://www.who.int/publications/i/item/9789241564182.

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