Les muscles ont la mémoire de leur forme

La forme physique est le résultat de nombreux facteurs différents qui travaillent ensemble pour l’atteindre. Rien ne montre tout à fait cette complexité plus clairement que la « mémoire musculaire ».

Parce que le terme « mémoire musculaire » est utilisé dans deux types de contexte différents, il vaut la peine de les examiner chacun à leur tour pour mieux comprendre ce qui se passe et ce que nous décrivons réellement. Dans le premier cas, il implique que les muscles ont une sorte de mémoire en ce qui concerne la forme physique et qu’ils peuvent la retrouver après que les gens se soient un peu relâchés ou qu’ils aient perdu leur niveau de forme à la suite d’un arrêt dû à une blessure. Dans le second, il est utilisé pour suggérer que les muscles ont une sorte de mémoire embarquée concernant la façon dont ils se déplacent, par exemple lorsqu’on apprend à lancer une balle ou à esquiver un coup de poing ou, même, à faire du vélo, ce qui leur permet de l’exécuter à nouveau beaucoup plus tard, même si nous n’avons pas pratiqué le mouvement depuis un certain temps.

À quel point ont-ils raison ? Jusqu’à récemment, tout ce dont nous disposions était une information anecdotique sur le premier contexte et quelques études mal comprises des années 70 concernant le second. Ceux qui étaient fortement impliqués dans le fitness pensaient qu’intuitivement ils avaient raison dans les deux cas, mais ils n’avaient pas de véritable théorie pour soutenir leur expérience personnelle et ceux qui étudiaient la physiologie humaine et la croissance musculaire regardaient, comme il s’est avéré, les mauvaises choses, ce qui les a conduits à créer la mauvaise théorie.

Déballons un peu tout cela en examinant chacun d’eux séparément, puis les deux ensemble, afin que nous puissions voir où les chevauchements se produisent et comment nous pouvons tirer le meilleur parti de l’état actuel de la compréhension du fonctionnement de la mémoire musculaire.

L’idée que les muscles ont une sorte de mémoire est née de rapports anecdotiques selon lesquels des athlètes entraînés qui revenaient d’une longue période d’arrêt due à une blessure ou à une interruption de l’entraînement et qui repartaient donc d’un niveau de désentraînement, se remettaient en forme plus rapidement que ceux qui n’avaient pas le même bagage physique qu’eux.

Toute personne qui, pour une raison ou une autre, est obligée d’arrêter de s’entraîner, sait à quelle vitesse le corps réagit à l’arrêt. Il y a une réduction très rapide de la masse musculaire et l’endurance chute de façon spectaculaire, très rapidement. Du point de vue de l’évolution, cela est logique. Les muscles sont coûteux sur le plan métabolique car leur entretien nécessite de grandes quantités d’énergie. Dès que le corps sent qu’il n’en a plus besoin, il entame le processus de réduction qui lui permet de conserver l’énergie.

En 2016 encore, une étude menée par Malene Lindholm, physiologiste moléculaire de l’exercice à l’Institut Karolinska de Stockholm, a montré que le tissu musculaire n’a pas de « mémoire » des exercices passés. Dans cette étude, les chercheurs ont demandé à 23 personnes très sédentaires de venir dans le laboratoire et de donner des coups de pied à une jambe 60 fois par minute pendant 45 minutes. Les participants ont répété cet exercice quatre fois par semaine pendant trois mois. Ils ont ensuite pris neuf mois de congé et sont revenus pour répéter l’entraînement mais cette fois avec les deux jambes.

L’équipe de recherche a ensuite effectué des biopsies musculaires avant et après les deux périodes d’entraînement à l’exercice, et a analysé quels gènes étaient actifs dans le tissu musculaire de chaque jambe. Leurs résultats ont montré que les tissus musculaires entraînés et non entraînés présentaient exactement les mêmes changements physiologiques.

Lorsque le muscle est entraîné, le tout premier changement qui lui arrive est une augmentation du nombre de noyaux. Les noyaux sont responsables de la production de protéines qui sont nécessaires à la croissance et à la réparation du muscle lui-même. Les protéines, ainsi que d’autres messagers chimiques produits par chaque noyau d’une cellule musculaire, sont nécessaires au bon fonctionnement du tissu musculaire pendant l’exercice. Plus un muscle possède de noyaux, mieux il peut répondre à la rigueur de l’exercice et plus il est fort et durable. Il y a aussi la suggestion que le nombre de noyaux, en se multipliant, joue un rôle éventuel dans l’augmentation de la taille du muscle lui-même.

Lorsque l’étude de recherche de 2016 de l’Institut Karolinska a eu lieu, elle a examiné exactement les mêmes changements soutenus par le tissu musculaire désentraîné que toutes les autres études avant elle :

• Grandeur du tissu conjonctif
• Grandeur des fibres musculaires
• Expression génétique pendant l’exercice
• Production de force de la jambe entraînée et non entraînée

Les résultats étaient que malgré le fait qu’une jambe avait subi un programme d’entraînement de trois mois plus tôt, il n’y avait pas de différences majeures dans son expression génétique et sa production par rapport à la jambe non entraînée. Les chercheurs, dans leur article, ont mentionné qu’il y avait des indications de quelques petites différences mais rien d’assez concluant pour changer leur opinion que les muscles n’ont pas de mémoire musculaire.

Il se trouve qu’en examinant les performances pendant l’exercice et en faisant des biopsies des muscles, les chercheurs se sont concentrés sur la mauvaise partie du mécanisme régissant la mémoire musculaire. Les muscles entraînés et non entraînés ne présentent pas, en effet, de différences dans l’expression des gènes pendant l’exercice, alors qu’ils développent leur force musculaire. Mais cela ne signifie pas que des changements n’ont pas eu lieu à un niveau beaucoup plus profond, et donc plus difficile à repérer.

Deux ans seulement après l’étude de l’Institut Karolinska, des chercheurs de l’Université de Keele ont effectué un suivi beaucoup plus profond, qui a examiné spécifiquement les changements des muscles désentraînés et non entraînés, pendant l’exercice, au niveau cellulaire.

« L’étude a examiné huit sujets masculins non entraînés sur une période de 22 semaines. Chaque sujet a participé à une période d’exercice de résistance ciblée, suivie d’une période d’inactivité, puis d’un autre tronçon d’exercice. Des biopsies musculaires ont été prélevées à plusieurs moments de l’étude et plus de 850 000 sites génomiques ont été analysés pour détecter des altérations épigénétiques. »

Ce que cela a révélé, c’est ce que chaque athlète et entraîneur sportif sait de manière anecdotique depuis longtemps maintenant : Les muscles qui ont été entraînés auparavant, ont plus de facilité à revenir à un état d’entraînement que les muscles non entraînés qui se construisent pour la première fois. La raison de ce phénomène réside dans les changements épigénétiques qui se produisent au niveau de chaque cellule individuelle. Des sites spécifiques sur chaque cellule sont responsables de la croissance musculaire et de l’augmentation de la force. Lorsque les muscles cessent de s’entraîner, il y a d’abord un déclin lent, puis plus rapide, de la taille et de la force des muscles, mais les gènes responsables de la croissance musculaire ne disparaissent pas.

Cela signifie que les muscles qui étaient autrefois forts peuvent rapidement accélérer la production en protéines nécessaires à la construction musculaire. Il y a trois choses à retenir de tout cela et un petit détail important sur lequel l’étude n’a pas assez insisté.

Les points à retenir d’abord :

Les muscles ont bien une mémoire de leur ancienne forme physique et de leur force encodée dans leurs gènes et cela leur permet de reconstruire cette force plus rapidement lorsqu’ils la perdent.

L’exercice soutenu crée des changements épigénétiques au niveau cellulaire qui nous permettent essentiellement de modifier notre ADN (dans des paramètres spécifiques).

L’exercice, au fil du temps, construit une nouvelle version de nous qui reste même après l’arrêt de l’exercice. Nous sommes, essentiellement, les architectes de notre moi physique.

Le détail sur lequel on n’a pas assez insisté est que, bien que le réentraînement musculaire soit plus facile si nous nous sommes déjà entraînés auparavant, au fur et à mesure que nous vieillissons, la capacité du muscle à se souvenir de ses capacités de construction de force diminue. Ce qui signifie qu’il est probablement préférable de maintenir notre régime d’exercice plutôt que de se fier aux gloires passées et de se laisser aller en pensant que nous pouvons reprendre là où nous nous sommes arrêtés à tout moment.

Ce qui nous amène au deuxième type de « mémoire » associé aux muscles, à savoir leur capacité à se souvenir de schémas moteurs spécifiques et complexes. Faire du vélo est probablement l’exemple le plus facile ici, car il montre l’étendue exacte de cette capacité ainsi que ses limites.

Montez sur un vélo après un très long arrêt et, bien que vous n’ayez pas besoin de réapprendre la compétence, vous constaterez que vous vous êtes en quelque sorte  » rouillé « . Vous êtes un peu bancal dans certains mouvements et trouvez que vous devez vraiment vous concentrer sur certains autres.

Les artistes d’arts martiaux, les boxeurs, les danseurs et les gymnastes savent bien que ce type de mémoire musculaire commence dans le cerveau et s’étend au corps via son système nerveux central et les connexions neuronales complexes formées dans le cerveau.

Ce type de mémoire musculaire n’est pas une véritable mémoire du muscle mais une mémoire dans le cerveau d’un certain mouvement musculaire qui est contrôlé via un réseau de neurones. Ce qui se passe lorsque nous apprenons et répétons ensuite un mouvement particulier, c’est que les connexions qui le régissent se renforcent au fil du temps, de sorte que les signaux passent rapidement et avec moins d’hésitation.

Pour expliquer cela plus en détail, considérons que ce type de mémoire musculaire est stocké dans les cellules de Perkinje du cervelet, où le cerveau code les informations et enregistre si certains mouvements sont bons ou mauvais. Le cerveau concentre alors progressivement plus d’énergie sur l’action correcte et la stocke dans votre mémoire à long terme. Une fois qu’il a été stocké, nous devons utiliser moins de ressources cérébrales pour le répéter. C’est alors que le mouvement commence à sembler naturel.

Des réflexes plus rapides, des habiletés motrices complexes et la capacité de déplacer notre corps dans un espace tridimensionnel avec rapidité, exactitude et précision font tous partie de ce mécanisme qui se déroule en permanence. C’est ainsi que nous apprenons à marcher en premier lieu, cela nous aide à affiner notre technique de course et cela demande de la patience et de la persévérance lorsqu’il s’agit d’apprendre des mouvements complexes de danse ou d’athlétisme.

Il y a deux choses à retenir de celle-ci et elles sont toutes deux importantes : Premièrement, tout ce que nous faisons, qu’il s’agisse d’attraper une balle, de tendre la main, de conduire pour allumer la climatisation de la voiture, active des capteurs appelés propriocepteurs dans nos muscles, nos tendons et nos articulations qui remontent jusqu’à notre système nerveux central. Le corps apprend alors à interpréter toutes ces données et à les renvoyer au cerveau en fonction de notre réussite. Un ensemble de mouvements de danse ou une série complexe de pas d’arts martiaux qui aboutissent au résultat souhaité sont envoyés au cerveau pour être encodés et mémorisés. Si ce n’est pas le cas, si nous trébuchons sur nos propres pieds en dansant ou si nous oublions dans quel sens donner un coup de pied ou un coup de poing dans une chorégraphie d’arts martiaux, l’information est écartée. Le cerveau ne parvient même pas à encoder ce qui n’allait pas.

C’est pourquoi la répétition d’une activité nous rapproche de la réussite. Chaque fois que nous réussissons, notre cerveau reçoit des signaux qu’il encode afin que nous puissions nous en souvenir en tant que « mémoire musculaire » et chaque fois que nous échouons, il ne le fait pas, de sorte que ces données sont simplement perdues.

La bonne nouvelle dans tout cela, c’est qu’une fois que notre cerveau a formé des réseaux neuronaux spécifiques pour régir un mouvement et encodé toutes les mémoires associées autour de celui-ci, nous pouvons toujours l’exécuter même si nous ne le pratiquons pas pendant longtemps. Mais là encore, il y aura un peu de  » rouille  » dans notre capacité car les connexions neuronales de notre cerveau qui le régissent se seront affaiblies avec la désuétude.

Les prises pratiques

Il y a ici plusieurs prises pratiques qui affectent directement la forme physique, la motivation et la santé et les deux types de mémoire musculaire en sont la clé.

Pour la mémoire musculaire cellulaire :

• Un entraînement soutenu sur une période minimale de trois mois est nécessaire pour que les changements au niveau cellulaire aient lieu. C’est également la durée minimale pour ceux qui s’entraînent trois fois par semaine pour commencer à ressentir d’abord, puis à voir un certain changement dans leurs performances et leur musculature.
• Plus on commence à s’entraîner jeune, mieux c’est pour le type de mémoire musculaire cellulaire que l’on développe.
• Les muscles entraînés qui ont été désentraînés répondent plus rapidement à l’entraînement.
• Une variété de programmes d’entraînement qui sollicitent constamment les muscles produit des adaptations cellulaires plus rapides. Ainsi, ajouter de la variation à notre routine d’entraînement tout en maintenant le défi aux muscles élevé fournit des résultats plus rapides.

Pour la mémoire musculaire neurale:

• La répétition de mouvements complexes est essentielle pour améliorer le développement des compétences neurales et motrices.
• Les mouvements de danse et de combat fournissent certaines des meilleures adaptations neurales.
• Le développement de la mémoire musculaire neurale complexe aide à améliorer les fonctions cognitives.
• La mémoire musculaire neuronale, une fois formée, nécessite un renforcement pour maintenir la force des connexions, la pratique est donc importante.

Les deux types de mémoire musculaire sont maintenant mieux compris et ils forment une image où l’esprit et le corps sont étroitement liés, l’un alimentant l’autre et les deux changeant à partir de la connexion.