Pourquoi l’altitude rend (particulièrement) bête

Notre chroniqueur scientifique Alex Hutchinson se penche sur un phénomène connu mais dont les mécanismes restent mal compris : l'altération de nos fonctions cognitives en haute altitude.

En 1925, au retour d’une expédition scientifique menée en haute-altitude au Pérou, le physiologiste britannique Joseph Barcroft fait une déclaration restée dans les annales : “Tous ceux qui vivent à haute altitude ont des capacités physiques et mentales réduites”. Près d’un siècle plus tard, la validité de ce constat fait encore débat dans les hautes sphères de la recherche… Et les habitants des hauts-plateaux des Andes et de l'Himalaya, qui vivent depuis des milliers d’années à plus de 3 000 mètres, auraient sans doute beaucoup à lui répondre. Mais pour ceux qui se rendent temporairement sur les plus hauts sommets du monde, l'affirmation de Barcroft semble évidente : la montagne nous affaiblit et nous abrutit.

Pourquoi ? Tout d’abord, il y a faiblesse de l'air en altitude qui prive le cerveau d'oxygène. L'altération du jugement qui en résulte peut avoir des conséquences graves, voire fatales, quand il s’agit de suivre le bon itinéraire, d’escalader une paroi ou d’évaluer correctement les conditions météorologiques. Mais au-delà du niveau d’oxygène, d'autres facteurs perturbent le corps lors d’expéditions alpines, comme le manque de sommeil, la déshydratation et la fatigue physique.

Dans une étude publiée dans la revue scientifique PLOS One en octobre 2018, des chercheurs de la Ruhr-Universität Bochum et de la German Sport University de Cologne ont tenté de décrypter le phénomène via une expérimentation ambitieuse. Ils ont évalué les performances cognitives de 80 volontaires confrontés à quatre situations différentes :

• Altitude associée à de l’exercice physique prolongé : ascension du Kilimandjaro
• Pas d’altitude et exercice physique prolongé : randonnée de ski de fond pendant sept jours sur les hauts-plateaux de Setesdal et Sirdalheiane, dans le sud de la Norvège
• Altitude, sans exercice physique : dans un caisson simulant une altitude située à 3 810 et à 5 800 mètres, soit à peu près l’équivalent des deux hauteurs où les tests ont été effectués sur le Kilimandjaro
• Pas d'altitude, pas d'exercice : essentiellement en restant tranquillement assis en survêt’ dans un canapé

Les fonctions cognitives ont été mesurées à l’aide du “Frankfurt Attention Inventory-2”, un test évaluant “la vivacité d’esprit, l’attention focalisée, l’attention partagée et la vigilance”. Les chercheurs se sont concentrés sur le “dysfonctionnement de l'attention” car c'est une forme de déficience cognitive qui peut être lourde de conséquences lors d’expéditions en montagne, où il faut rester vigilant en permanence. L'interprétation des résultats n'est pas simple car le test fournit des données différentes en termes de vitesse, de précision et de continuité de l'attention. Mais des tendances générales se dégagent cependant de l’expérience.

Ce qui ressort de façon la plus évidente - et la moins surprenante - est que le groupe du Kilimandjaro a constaté une capacité d'attention sérieusement diminuée une fois arrivé au sommet, mais pas au niveau inférieur de 3 810 mètres, où l’autre mesure a été réalisée. Le groupe testé dans le caisson simulant l’altitude montrait également des signes d’altération de ses fonctions cognitives à 5 800 mètres, mais pas de manière aussi avancée. Et le groupe de randonneurs en ski de fond, qui skiait entre quatre et dix heures par jour avec des sacs de 20 kg sur le dos et dormait en refuge, n'a montré aucune baisse de résultats lors des tests cognitifs.

Escalader une montagne en Afrique, skier en Norvège ou rester assis dans un laboratoire en Allemagne ne sont certes pas des activités comparables. Il est évidemment possible que les résultats des tests aient été en partie faussés par la fatigue du voyage, les différences de température ou les caractéristiques propres à chaque participant, les groupes ayant été formés sur la base du volontariat et non de manière aléatoire.

Mais si l’on s’en tient aux grandes lignes, on peut en tirer deux conclusions. Tout d'abord, le manque d'oxygène à lui seul n'explique pas entièrement les déficits cognitifs observés chez les alpinistes, puisque le groupe du Kilimandjaro s'en est moins bien tiré que le groupe resté dans un caisson simulant l'altitude. D'autre part, la fatigue due à un exercice prolongé n'explique pas la différence, puisque le groupe de skieurs de fond n'a pas eu d’altération de ses facultés. Il est possible qu'il y ait un effet d'interaction : l'exercice prolongé n’a de conséquences négatives sur les fonctions cognitives que lorsqu'il a lieu à haute altitude. Ou il se peut que d'autres facteurs comme le manque de sommeil et la déshydratation jouent un rôle important.

D’un point de vue purement pratique, cette dernière option reste la plus gérable. Quand on décide d’escalader une montagne, on doit forcément faire avec le manque d’oxygène et l'effort physique prolongé. D'accord, on peut prendre un supplément en bouteille, mais c'est une solution limitée. Et oui, on peut toujours engager quelqu'un pour transporter le matériel - voire nous transporter sur son dos - mais dans ce cas, que reste-t-il du plaisir de la montagne ?! En revanche, on peut plus facilement agir sur le sommeil et la déshydratation. Ce n'est pas toujours évident quand on se trouve en haute altitude, mais ce type d’étude souligne à quel point cela devrait être une priorité, d’autant que ce sont deux variables sur lesquelles nous avons une large maîtrise : à nous de savoir en tirer parti.