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Pourquoi notre cerveau jette l'éponge avant même que nos muscles ne soient fatigués
Une heure de travail intensif au bureau ou d'étude nous épuise physiquement plus rapidement, alors que, d'un point de vue biologique, nos muscles sont encore parfaitement capables de fournir des performances de haut niveau. Le Dr Jelle Habay, du groupe de recherche en physiologie humaine (MFYS) de l’Université libre de Bruxelles (VUB), a étudié le mécanisme complexe qui sous-tend la fatigue mentale et son impact direct sur nos limites physiques. Sa thèse de doctorat démontre que le cerveau effectue en permanence une analyse coûts-bénéfices subtile qui sabote nos performances physiques, mais révèle également une arme porteuse d’espoir : une activité physique régulière nous protège contre cet épuisement mental.
La sensation de fatigue est complexe. D’une part, il y a la fatigue physique, qui résulte d’un effort physique direct, comme la course à pied ou le cyclisme. D’autre part, le groupe de recherche MFYS s’intéresse à la fatigue mentale. Cette forme de fatigue est provoquée par un effort cognitif, comme le travail sur ordinateur ou les tâches administratives. Bien que l’origine de ces deux formes soit totalement différente — les muscles contre le cerveau —, l’expérience subjective de l’épuisement est étonnamment similaire.
La chimie du cerveau fatigué
Chez les sujets vivants, le cerveau ne peut être étudié qu’indirectement, ce qui rend la recherche des mécanismes physiologiques particulièrement difficile. Les théories scientifiques mettent en avant des modifications de l’équilibre chimique du cerveau. Au cours d’une activité mentale prolongée, certains déchets, tels que l’adénosine, s’accumulent. Cette accumulation accentue la perception de la difficulté des efforts physiques et entrave le fonctionnement de neurotransmetteurs essentiels comme la dopamine, étroitement liée à notre motivation.
« La fatigue mentale nous amène à surestimer l’effort nécessaire pour accomplir la tâche suivante, ou à voir notre motivation baisser à tel point que nous ne voulons tout simplement plus fournir cet effort », explique le Dr Jelle Habay. « Le cerveau effectue en permanence une analyse coûts-bénéfices interne, dans laquelle le bénéfice doit toujours compenser l’effort. »
Une barrière psychologique d’origine physiologique
La conclusion la plus remarquable de cette étude est l’interaction directe entre l’épuisement mental et les performances physiques. Lorsque des participants doivent faire du vélo après une heure de travail intellectuel intense, ils tiennent significativement moins longtemps en tant que groupe que lorsqu’ils prennent le départ en étant reposés. D’un point de vue biologique et physiologique, les muscles se trouvent exactement dans le même état ; les réserves d’énergie sont intactes et il n’y a pas d’acidification musculaire. Ce blocage est entièrement imputable au cerveau.
Les chercheurs supposent notamment que les signaux de rétroaction envoyés par les muscles au cerveau sont interprétés de manière plus intense chez une personne mentalement fatiguée, ce qui fait que le même effort physiologique est ressenti comme plus pénible. En fin de compte, c'est la décision consciente du cerveau qui détermine le moment où nous cessons un effort physique.
L’impact du mode de vie et du stress quotidien
Le Dr Habay s’est également penché sur les importantes variations individuelles : pourquoi certaines personnes sont-elles plus sensibles aux effets de la fatigue mentale que d’autres ? Les analyses ont montré que des facteurs stables tels que l’âge, le sexe ou le niveau général d’entraînement mental ont, étonnamment, un pouvoir prédictif très limité. Les chercheurs émettent plutôt l’hypothèse que des facteurs quotidiens et dynamiques, tels que la qualité du sommeil, le stress aigu et la situation familiale, jouent un rôle bien plus important.
Un facteur stable offre toutefois une protection évidente : la condition physique. Les personnes ayant déclaré pratiquer une activité physique intense chaque semaine se sont avérées nettement plus aptes à atténuer les effets négatifs de la fatigue mentale sur leurs performances physiques. Il semble que leur corps soit capable de réguler plus efficacement les signaux de fatigue. Des recherches supplémentaires devront toutefois déterminer pourquoi il existe un lien entre ce facteur et la réponse à la fatigue mentale.
Sport de haut niveau et milieu professionnel
Ces découvertes ont des implications majeures. Dans le sport de haut niveau, la résilience mentale peut faire la différence. Des techniques telles que l’« entraînement à l’endurance cérébrale » — dans le cadre duquel les athlètes combinent des tâches cognitives et un entraînement physique — font déjà l’objet d’études visant à repousser les limites. Par ailleurs, la compréhension de la fatigue mentale aiguë permet de lutter de manière préventive contre les troubles chroniques tels que le burn-out sur le lieu de travail.
Référence
Habay, J., Arauz, Y.L.A., Bian, C. et al. Temporal Robustness of Mental Fatigue Susceptibility: A One-Year Follow-up Study. Sports Med - Open 12, 101 (2026). https://doi.org/10.1186/s40798-026-01062-5
Contact:
Dr Jelle Habay : numéro de téléphone disponible auprès de la rédaction
Koen Stein
