Dernière mise à jour : 30 avril 2013

Le glucose est un type de sucre dont le cerveau dépend pour son carburant. Des études montrent que les baisses de disponibilité du glucose peuvent avoir un impact négatif sur l’attention, la mémoire et l’apprentissage, et que l’administration de glucose peut améliorer ces aspects de la fonction cognitive. Le cerveau consomme également plus de glucose lors de tâches mentales difficiles. Il peut donc être particulièrement important de maintenir la glycémie à un niveau optimal pour une bonne fonction cognitive. La consommation de repas réguliers peut y contribuer.

Le glucose comme carburant

Le glucose est un type de sucre qui provient principalement des féculents (pain, riz, pâtes et pommes de terre) ainsi que des fruits, des jus, du miel, des confitures et du sucre de table. Le corps peut décomposer les glucides digestibles de ces aliments en glucose, qui est transporté dans la circulation sanguine vers le cerveau et d’autres organes pour fournir de l’énergie. L’organisme régule étroitement la glycémie, c’est ce qu’on appelle l’homéostasie du glucose. Un processus appelé gluconéogenèse permet à l’organisme de fabriquer son propre glucose à partir des éléments constitutifs des protéines et des graisses. Le glucose peut être stocké sous forme de glycogène dans le foie et, dans une moindre mesure, dans les muscles. Le glycogène constitue une réserve d’énergie qui peut être mobilisée rapidement pour répondre à un besoin soudain de glucose (exercice physique), mais aussi lorsque l’apport en glucose par l’alimentation est insuffisant (pendant le jeûne, par exemple), l’organisme peut obtenir du glucose en dégradant ses réserves de glycogène. Le glycogène hépatique est presque épuisé 12 à 18 heures après le repas, lors d’un jeûne nocturne, par exemple, après quoi le corps compte davantage sur l’énergie provenant de la décomposition des graisses.

Les besoins énergétiques du cerveau

Le cerveau humain est constitué d’un réseau dense de neurones, ou cellules nerveuses, qui sont constamment actifs – même pendant le sommeil. Pour obtenir l’énergie nécessaire au maintien de cette activité, le cerveau dépend d’un apport continu de glucose provenant de la circulation sanguine. Un régime alimentaire sain doit fournir 45 à 60 % de l’énergie totale sous forme de glucides.1 Un adulte de poids normal a besoin de 200 g de glucose par jour, dont les deux tiers (environ 130 g) sont spécifiquement nécessaires au cerveau pour couvrir ses besoins en glucose.

Le cerveau est en compétition avec le reste de l’organisme pour le glucose lorsque les niveaux descendent très bas – comme en cas de famine. En contrôlant étroitement sa part de glucose dans ces conditions, le cerveau peut maintenir son haut niveau d’activité. Il y parvient grâce à deux mécanismes principaux : premièrement, en puisant directement le glucose dans le sang lorsque ses cellules manquent d’énergie ; et deuxièmement, en limitant la quantité de glucose disponible pour le reste de l’organisme afin d’en laisser davantage à la disposition du cerveau.2,3 Ces mécanismes sont essentiels à la survie. Contrairement aux muscles (y compris le cœur), et au foie, le cerveau ne peut pas utiliser directement les acides gras comme carburant.

Le glucose et la performance mentale

Malgré cette régulation sophistiquée, des baisses à court terme de la disponibilité du glucose se produisent dans certaines zones du cerveau. Celles-ci peuvent altérer diverses fonctions cognitives telles que l’attention, la mémoire et l’apprentissage.4

Des études sur le glucose ont démontré comment l’administration de ce sucre peut améliorer le fonctionnement cognitif – en particulier la mémoire à court terme et l’attention.4 La plupart de ces études donnent aux participants une quantité déterminée de glucose sous forme de boisson. Une étude menée par Sünram-Lea et ses collègues a montré qu’une boisson au glucose améliorait de manière significative la mémoire verbale à long terme et la mémoire spatiale à long terme chez les jeunes adultes. L’effet était similaire, que la boisson ait été consommée après un jeûne nocturne, un jeûne de deux heures après le petit-déjeuner ou un jeûne de deux heures après le déjeuner.5 De même, Riby et ses collègues ont constaté que le glucose améliorait la mémoire.6

Les tâches mentales les plus exigeantes semblent mieux répondre au glucose que les tâches plus simples. Cela peut s’expliquer par le fait que l’absorption de glucose par le cerveau augmente dans des conditions de stress léger, ce qui inclut des tâches mentales difficiles.4

Etant donné que le cerveau est sensible aux baisses à court terme des niveaux de glucose dans le sang, et semble répondre positivement aux augmentations de ces niveaux, il peut être bénéfique de maintenir des niveaux de sucre dans le sang adéquats afin de maintenir la fonction cognitive.4 La prise de repas réguliers peut aider à atteindre cet objectif. En particulier, des études menées chez des enfants et des adolescents ont montré que la prise d’un petit-déjeuner peut contribuer à améliorer les performances mentales en stimulant les capacités dans les tâches liées à la mémoire et à l’attention.7

Conclusion

Le cerveau est un organe très actif qui dépend du glucose comme carburant. Le glucose provient soit directement des aliments et boissons contenant des glucides, soit est produit par l’organisme à partir de sources non glucidiques. Maintenir la glycémie à un niveau optimal semble utile pour conserver une bonne fonction cognitive, en particulier pour les tâches plus exigeantes mentalement. La consommation de repas réguliers peut être un moyen utile d’y parvenir.

1. Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) (2010). Avis scientifique sur les valeurs nutritionnelles de référence pour les glucides et les fibres alimentaires. EFSA Journal 8(3):1462.
2. Peters A (2011). Le cerveau égoïste : compétition pour les ressources énergétiques. American Journal of Human Biology 23:29-34.
3. Peters A, Kubera B, Hubold C, et al. (2011). Le cerveau égoïste : Le stress et le comportement alimentaire. Frontiers in Neuroscience 5(74):1-11.
4. Bellisle F (2004). Effets de l’alimentation sur le comportement et la cognition chez les enfants. British Journal of Nutrition 92(Suppl 2):227-232.
5. Sünram-Lea SI, Foster JK, Durlach P, et al. (2001). Facilitation de la performance cognitive par le glucose chez de jeunes adultes en bonne santé : examen de l’influence de la durée du jeûne, de l’heure de la journée et des niveaux de glucose plasmatique avant consommation. Psychopharmacologie 157:46-54.
6. Riby LM, Law AS, Mclaughlin J, et al. (2011). Preliminary evidence that glucose ingestion facilitates prospective memory performance. Nutrition Research 31(5):370-377.
7. Hoyland A, Dye L & Lawton CL (2009). Une revue systématique de l’effet du petit-déjeuner sur les performances cognitives des enfants et des adolescents. Nutrition Research Reviews 22:220-243.