Les effets de l'exercice physique sur le fonctionnement cognitif de l'enfant

À tout âge, l’exercice physique peut être bénéfique au fonctionnement cognitif. Étant quotidiennement confrontés à des situations d’apprentissage, l’enfant et l’adolescent constituent une population particulièrement susceptible de profiter de ces bienfaits. Cependant, il importe de préciser et d’étudier les facteurs qui influencent la relation entre l’exercice physique et la cognition. L’objectif général de cette thèse était d’examiner, à l’aide de mesures électrophysiologiques, les effets aigus et chroniques de l’exercice physique sur les mécanismes neurophysiologiques du fonctionnement cognitif de l’enfant. Une première étude a apprécié la durée des effets aigus de l’exercice physique. Les résultats de ces travaux suggèrent qu’une séance ponctuelle d’exercice physique augmente la vigilance pendant au moins 30 min. Toujours dans un contexte d’effets aigus de l’exercice, l’impact de la demande cognitive de la tâche et de l’âge ont été examinés dans une seconde étude. Les résultats ne révèlent aucune interaction avec l’âge, cependant ils indiquent une spécificité pour les processus plus complexes du traitement de l’information. Enfin, une troisième étude a évalué l’effet de l’exercice physique chronique dans le cadre d’un programme d’activités physiques de 12 semaines. Aucun changement n’a été observé quant à l’aptitude cardiovasculaire ou la performance cognitive suite au programme. Une condition physique initialement élevée des participants pourrait expliquer ce résultat. En résumé, peu importe la condition physique de l’enfant, un exercice physique  aigu d’intensité moyenne est bénéfique à la vigilance et à certains aspects du traitement cognitif de l’information. Les effets observés semblent suffisamment durables pour avoir un impact positif sur l’apprentissage en classe après une récréation ou un cours d’éducation physique. Exercise can be beneficial for cognitive functioning throughout lifespan. Children and adolescents may particularly benefit from the effects of exercise on cognition as they continually face learning situations. However, it is important to identify and to study the factors that influence the relationship between exercise and cognition. The general objective of this thesis was to examine, with electrophysiological measures, the acute and chronic effects of exercise on electrophysiological mechanisms of cognitive functioning in children. A first study appreciated the duration of the acute effect of a single session of exercise. The results suggested that a single session of exercise increases vigilance for at least 30 min. Still in a context of acute exercise, the impact of the cognitive demand of the task and age were examined in a second study. Although the results did not reveal any significant interaction with age, they indicated specific benefits for the more complex cognitive processes compare to more automatic processes. Finally, a third study evaluated the effect of a 12-week program of physical activity. Following the 12-week program, no change was observed neither for the cardiovascular function nor the cognitive performance. The fact that participants already demonstrated a high level of fitness at baseline may explain this result. In conclusion, regardless of a child’s fitness level, it appears that an exercise of moderate intensity improves vigilance and some aspects of information processing. The observed effects appear to last long enough to have a positive impact on classroom learning after a recess or a physical education class.

Keyphrases: Activité physique, Fonctions cognitives, Vigilance, ERP, EEG, Nc, Physical activity, Cognitive functions, Vigilance, P3b, Nc, N400