Une promenade dans la nature améliore certains processus de contrôle exécutif dans le cerveau

De nouvelles recherches menées par des chercheurs en psychologie de l’Université de l’Utah contribuent à prouver ce que les auteurs américains John Muir et Henry David Thoreau ont tenté d’enseigner il y a plus de 150 ans : passer du temps dans la nature est bon pour le cœur et l’âme.

Amy McDonnell et David Strayer montrent que c’est aussi bon pour le cerveau. Ses dernières recherches, menées au Red Butte Garden de l’université, utilisent l’électroencéphalographie (EEG), qui enregistre l’activité électrique du cerveau à l’aide de petits disques attachés au cuir chevelu, pour mesurer la capacité d’attention des participants.

“Une promenade dans la nature améliore certains processus de contrôle exécutif dans le cerveau au-delà des bénéfices associés à l’exercice”, conclut l’étude parue mardi dans Scientific Reports, l’une des revues scientifiques les plus citées au monde. L’article contribue à un nombre croissant de publications scientifiques sur la façon dont les environnements naturels contribuent à la santé physique et mentale d’une personne. L’université elle-même a récemment lancé un nouveau groupe de recherche appelé Nature and Human Health Utah pour étudier ces problèmes et proposer des solutions pour combler le fossé entre les humains et la nature.

De nombreux chercheurs soupçonnent qu’un besoin primordial de nature est ancré dans l’ADN humain et que l’accès toujours plus restreint à la nature met notre santé en danger.

Il existe une idée appelée biophilie, qui dit essentiellement que notre évolution sur des centaines de milliers d’années nous a amenés à développer un lien ou un amour plus fort pour les êtres vivants naturels. Et notre environnement urbain moderne est devenu une jungle urbaine dense de téléphones portables, de voitures, d’ordinateurs et de trafic, exactement le contraire d’un environnement aussi reposant.

David Strayer, professeur de psychologie

Les recherches antérieures de Strayer sur le multitâche et la distraction au volant liées à l’utilisation du téléphone portable ont attiré l’attention nationale. Au cours de la dernière décennie, son laboratoire s’est concentré sur la façon dont la nature influence la perception. La nouvelle recherche faisait partie de la thèse de McDonnell en tant qu’étudiant diplômé du laboratoire de cognition appliquée de Strayer. Elle a maintenant terminé sa thèse de doctorat et poursuit ses recherches sur l’attention en tant que chercheuse postdoctorale à l’Université de l’Utah.

L’étude, menée entre avril et octobre 2022, a analysé les données EEG enregistrées par chacun des 92 participants immédiatement avant et après une marche de 40 minutes. La moitié a traversé Red Butte, l’arboretum situé au pied de l’université, et l’autre moitié a traversé le campus médical asphalté voisin.

“Nous commençons par demander aux participants d’effectuer une tâche cognitive très exigeante dans laquelle ils comptent à rebours à partir de 1 000 par incréments de sept, ce qui est vraiment difficile”, a déclaré McDonnel. « Même si vous êtes bon en calcul mental, au bout de 10 minutes, cela devient assez fatiguant. Et juste après, nous leur confions une tâche d’attention.

L’idée était d’épuiser les réserves d’attention des participants avant d’accomplir la « tâche de réseau d’attention » standardisée et de se promener sans leurs appareils électroniques ou sans parler à personne en cours de route. Vous serez sélectionné au hasard et traverserez soit la partie la moins développée de l’arboretum le long de Red Butte Creek, soit le campus médical adjacent et les parkings du métro. Les deux itinéraires couvraient deux miles avec des dénivelés similaires.

« Les participants qui marchaient dans la nature ont montré une amélioration de leur attention exécutive sur cette tâche, contrairement aux marcheurs urbains. Nous savons donc que l’environnement dans lequel vous évoluez est unique », a déclaré McDonnell. “Nous savons que l’exercice augmente également l’attention des dirigeants, nous voulons donc nous assurer que les deux groupes font des quantités d’exercice comparables.”

Ce qui distingue cette étude de la plupart des recherches existantes sur le lien entre l’homme et la nature, c’est sa dépendance aux données EEG, par opposition aux enquêtes et aux auto-évaluations qui, tout en fournissant des informations utiles, peuvent être très subjectives.

“Il s’agit probablement de l’une des études les plus rigoureuses en termes de contrôle et de garantie que c’est bien l’exposition à Red Butte” qui conduit aux effets cognitifs que nous avons observés, a déclaré Strayer.

McDonnell a équipé chaque participant d’un capuchon percé de trous pour contenir un ensemble de 32 électrodes qui entrent en contact avec le cuir chevelu à l’aide d’un gel spécial.

“Il y a des électrodes placées sur tout le cuir chevelu”, a déclaré Strayer. “Il enregistre des tensions vraiment très faibles, mais c’est un système d’électrodes actives qui fournit de belles cartes cérébrales.”

Les cartes montraient trois composantes de l’attention : l’alerte, l’orientation et le contrôle exécutif.

Le contrôle exécutif se produit dans le cortex préfrontal du cerveau, une zone cruciale pour la mémoire de travail, la prise de décision, la résolution de problèmes et la coordination de différentes tâches.

“Le genre de choses que nous faisons chaque jour ont tendance à utiliser fortement ces réseaux d’attention des dirigeants”, a déclaré Strayer. “C’est important pour la concentration et, surtout, c’est pourquoi c’est un élément essentiel de la pensée d’ordre supérieur.”

Alors que les résultats de l’EEG et des tâches d’attention n’ont montré aucune différence majeure en termes d’attention et d’orientation entre les promeneurs dans le jardin et sur l’asphalte, ceux qui ont participé à la promenade dans la nature ont montré un contrôle exécutif amélioré.

McDonnell et Strayer espèrent que les résultats pourront être affinés pour montrer quels environnements naturels conduisent à des bénéfices cognitifs optimaux et quelle quantité d’exposition est nécessaire pour aider.

“Si vous comprenez quelque chose sur ce qui nous rend en meilleure santé mentale et physique, vous pourrez peut-être concevoir nos villes pour soutenir cela”, a déclaré Strayer.

L’équipe poursuit ses recherches à Red Butte, mais examine actuellement comment l’utilisation du téléphone portable affecte les réponses des promeneurs dans le jardin. On demande parfois à Strayer pourquoi il étudie à la fois la distraction et l’attention, qu’il considère comme les faces opposées d’une même médaille.

“Ici, le cortex préfrontal est surchargé et surstimulé, et vous faites toutes sortes d’erreurs dangereuses lorsque vous effectuez plusieurs tâches au volant”, a-t-il déclaré. « Mais l’antidote à cela est d’être dans un environnement naturel, de laisser son téléphone dans sa poche, puis de sortir explorer les sentiers. Les parties du cerveau qui étaient surutilisées lors des déplacements quotidiens sont restaurées. Vous voyez et pensez plus clairement. »