Fatigue mentale : l'accumulation de glutamate ralentirait le cerveau

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Publié le 28/10/2022

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Crédit photo : PHANIE

Quels sont les mécanismes biologiques à l'œuvre dans la fatigue mentale ? Des chercheurs de l'Institut du cerveau montrent, pour la première fois, un lien entre cet état d'épuisement après un travail intellectuel exigeant et l'accumulation du glutamate, ce neurotransmetteur excitateur, dans une région particulière du cerveau, le cortex préfrontal latéral.

« Incapable d'éliminer cette molécule qui entrave son fonctionnement, le cerveau ne serait plus en mesure de produire un quelconque effort supplémentaire », est-il expliqué dans un communiqué de l'Institut du cerveau. Cette découverte expliquerait l'impulsivité des choix lors des états de fatigue et pourrait permettre d'éclairer certaines pathologies comme le burn-out.

Les résultats de cette étude collaborative ICM/Inserm/CNRS/Sorbonne Université/AP-HP ont été publiés dans « Current Biology ». En 2016, l'équipe « Motivation, cerveau et comportement » dirigée par Mathias Pessiglione (DR2Inserm) avait déjà montré que la fatigue chronique pouvait amener à préférer des récompenses immédiates (par exemple manger du chocolat) aux récompenses différées (ne pas prendre de poids). Les scientifiques avaient alors mis en évidence que cette fatigue résultait d'une baisse d'activité, au fil de la journée, du cortex préfrontal gauche.

Contrôle attentionnel intense et prolongé

Ici, les chercheurs ont voulu explorer les causes biologiques de ce phénomène à l'aide de la spectroscopie par résonance magnétique, cette technique d'imagerie permettant de mesurer différents métabolites. Dans leurs expériences, les scientifiques ont mesuré la quantité de plusieurs molécules dans le cerveau de participants à qui il était demandé de réaliser des tâches cognitives nécessitant beaucoup d'attention ou d'autres plus simples. Seules les personnes ayant réalisé un travail exigeant sur le plan attentionnel présentaient une augmentation de glutamate dans le cortex préfrontal latéral au cours de la journée.

Le glutamate est un neurotransmetteur excitateur essentiel du système nerveux central. En conditions normales et lorsque les tâches sont espacées, il existe un mécanisme spontané d'élimination, qui assure une régulation de son taux. « Mais en cas de saturation, cette molécule s'accumule au niveau des synapses et, en trop forte concentration, devient nuisible, empêchant l'activation normale et le bon fonctionnement du cortex préfrontal latéral », est-il avancé.

D'autres travaux effectués par les mêmes chercheurs ont montré une fatigue similaire chez des sportifs de haut niveau soumis à un surentraînement. Le mécanisme biologique sous-jacent ne serait donc probablement pas spécifique des tâches intellectuelles, mais entrerait en jeu à l'occasion de toute activité demandant un contrôle attentionnel intense et prolongé. « Ces résultats pourraient ouvrir de nouvelles pistes de recherche vers une meilleure compréhension de conditions pathologiques impliquant des états de fatigue mentale, comme les burn-out », est-il indiqué.