L’obésité est définie comme un indice de masse corporelle (IMC) de 30 ou plus. Le surpoids et l’obésité augmentent le risque de problèmes de santé tels que l’hypertension artérielle et le diabète de type 2. Les horaires et les rythmes individuels de sommeil, d’alimentation et d’exercice peuvent également avoir un impact sur la santé en complétant ou en contrecarrant le rythme circadien naturel de l’organisme. Selon la recherche, le moment de la journée où l’énergie est brûlée pourrait être un facteur clé expliquant pourquoi certaines personnes luttent contre l’obésité.
Les personnes maigres consomment plus d’énergie pendant la journée
En fait, une étude récente de l’Oregon Health & Science University, publiée dans la revue Obesity, a montré que les personnes ayant un poids sain dépensent plus d’énergie pendant la journée, lorsque la plupart des gens sont actifs et mangent, tandis que les personnes obèses dépensent plus d’énergie la nuit, lorsque la plupart des gens dorment et brûlent plus d’énergie. Les chercheurs ont également constaté que les personnes souffrant d’obésité ont des niveaux plus élevés d’insuline pendant la journée, signe que le corps travaille plus dur pour utiliser le glucose, un sucre riche en énergie. Les chercheurs ont été surpris d’apprendre à quel point le moment où l’organisme brûle de l’énergie diffère chez les personnes souffrant d’obésité, mais les causes de ce phénomène ne sont pas claires. Le fait de brûler moins d’énergie au cours de la journée pourrait conduire à l’obésité ou être le résultat de l’obésité.
Toutes les 24 heures, les gens subissent de nombreux changements déclenchés par l’horloge interne du corps humain. Ces changements se produisent généralement à certains moments de la journée afin de répondre au mieux aux besoins de l’organisme à une heure donnée. Les experts ont concentré leurs recherches sur la manière dont les rythmes circadiens et le sommeil affectent le corps humain. Bien que des recherches antérieures aient suggéré que le désalignement des rythmes circadiens affecte le métabolisme énergétique et la régulation du glucose, ces études portaient essentiellement sur des participants ayant un poids sain. Pour approfondir cette question, les chercheurs ont organisé une étude impliquant des personnes de tailles différentes. Au total, 30 personnes se sont portées volontaires pour participer à l’étude, dans le cadre de laquelle les sujets ont séjourné pendant six jours dans un laboratoire de recherche circadienne spécialement conçu à cet effet. L’étude a suivi un protocole strict de recherche circadienne qui comprenait un horaire conçu pour que les participants soient éveillés et endormis à des heures différentes chaque jour.
Après chaque période de sommeil, les volontaires étaient réveillés pour manger et participaient à divers tests pendant le reste de la journée. Lors d’un test, ils ont fait de l’exercice avec un masque relié à un appareil appelé calorimètre indirect, qui mesure le dioxyde de carbone expiré et permet d’estimer la dépense énergétique. Des échantillons de sang ont également été prélevés pour mesurer les niveaux de glucose en réponse à un repas identique chaque jour. L’équipe de recherche prévoit ensuite d’étudier les habitudes alimentaires et la faim chez les personnes souffrant d’obésité ainsi que chez celles ayant un poids sain. Cette nouvelle étude fait également suite à une étude de 2013 selon laquelle les horloges circadiennes augmentent naturellement les envies de manger la nuit.
Comment l’obésité affecte le cerveau
L’obésité entraîne une modification du métabolisme énergétique et une réduction de la sensibilité des cellules à l’insuline. Les « médicaments anti-obésité » sont de plus en plus utilisés pour traiter l’obésité et suscitent un grand intérêt, en particulier aux États-Unis. Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la recherche sur le métabolisme à Cologne ont maintenant montré chez des personnes souffrant d’obésité qu’une sensibilité réduite à l’insuline entrave l’apprentissage d’associations sensorielles. Pour contrôler notre comportement, le cerveau doit être capable de former des associations. Il s’agit, par exemple, de relier un stimulus externe neutre à une conséquence qui suit le stimulus (par exemple, la cuisinière brûle en rouge – vous pouvez vous brûler la main). Le cerveau apprend ainsi quels sont les effets de notre interaction avec le premier stimulus.
L’apprentissage associatif est à la base de la formation des connexions neuronales et confère aux stimuli leur pouvoir de motivation. Il est essentiellement contrôlé par une région du cerveau appelée mésencéphale dopaminergique. Cette région possède de nombreux récepteurs pour les molécules de signalisation propres à l’organisme, telles que l’insuline, et peut ainsi adapter notre comportement aux besoins physiologiques de notre corps. Mais que se passe-t-il lorsque la sensibilité de l’organisme à l’insuline est réduite en raison de l’obésité ? Cela modifie-t-il notre activité cérébrale, notre capacité à apprendre des associations et donc notre comportement ?
Un médicament contre l’obésité peut améliorer les capacités d’apprentissage
Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la recherche métabolique ont mesuré l’efficacité de l’apprentissage par association chez des participants de poids normal (sensibilité à l’insuline élevée, 30 volontaires) et chez des participants obèses (sensibilité à l’insuline réduite, 24 volontaires), et ont cherché à savoir si ce processus d’apprentissage était influencé par le liraglutide, un médicament contre l’obésité.
Une faible sensibilité à l’insuline réduit la capacité du cerveau à associer les stimuli sensoriels. Le soir, les chercheurs ont injecté aux participants soit le médicament liraglutide, soit un placebo. Le liraglutide est un agoniste du GLP-1 qui active le récepteur du GLP-1 dans l’organisme, stimule la production d’insuline et provoque une sensation de satiété. Il est souvent utilisé pour traiter l’obésité et le diabète de type 2 et est administré une fois par jour. Le lendemain matin, les sujets ont été soumis à une tâche d’apprentissage que les chercheurs ont pu utiliser pour mesurer l’efficacité de l’apprentissage associatif. Ils ont constaté que la capacité d’associer des stimuli sensoriels était moins prononcée chez les participants en surpoids que chez ceux de poids normal, et que l’activité cérébrale était réduite dans les zones qui codent ce comportement d’apprentissage. Après une seule dose de liraglutide, les participants obèses ne présentaient plus ces déficiences, et aucune différence d’activité cérébrale n’a été constatée entre les participants de poids normal et les participants obèses. Le médicament a ramené l’activité cérébrale à l’état des sujets de poids normal.
Ces résultats sont fondamentaux car ils montrent que des comportements de base tels que l’apprentissage associatif dépendent non seulement des conditions environnementales externes mais aussi de l’état métabolique de l’organisme. S’il est encourageant de constater que les médicaments disponibles ont un effet positif sur l’activité cérébrale en cas d’obésité, il est alarmant de constater que des changements dans les performances cérébrales se produisent également chez les jeunes obèses ne présentant pas d’autres pathologies. Selon les chercheurs, la prévention de l’obésité devrait donc être au centre des préoccupations.
