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L’esercizio abituale serve alla salute del cervello? In particolare, i vantaggi fisiologici dell’attività possono prevenire disturbi cerebrali in età avanzata? Le ragioni alla base di questa ipotesi sono multifattoriali. Sicuramente la fornitura di lattato per soddisfare l’attività neurale e per regolare il sistema cerebrovascolare in risposta all’esercizio può essere una dei responsabili dei benefici dell’allenamento sulle funzioni cognitive.
Ecco dunque una breve sintesi di interessante studio sulle attuali conoscenze riguardanti l’influenza dell’esercizio sulla salute del cervello.
Allenamento HIIT e salute del cervello
I ricercatori hanno accumulato molteplici evidenze del fatto che le miochine (catepsina B e irisina) dei muscoli attraversano la barriera ematoencefalica. Esse incidono sulla produzione del fattore neurotrofico da parte del cervello migliorando memoria e apprendimento.
Lo studio è partito dalla ipotesi che il lattato rappresenti uno dei meccanismi che collegano i benefici dell’attività fisica con la salute mentale.
In particolare, l’efficacia dell’allenamento HIIT rispetto all’esercizio continuo a intensità moderata (MCE) è rilevante per la salute del cervello. Addirittura questo è risultato vero anche per alleviare gravi malattie mentali agendo, per esempio sui sintomi negativi e positivi di schizofrenia e umore depressivo. L’allenamento più intenso produce più lattato, si può perciò dire che abbia maggiori benefici sulla salute.
Gli effetti dell’invecchiamento sul cervello e come contrastarli
Gli effetti deleteri dell’invecchiamento sul cervello comprendono alterazioni fisiologiche e anatomiche negative. Per esempio, si modifica l’attività emodinamica, plasticità sinaptica, vi è riduzione del volume cerebrale e neurogenesi. L’attività fisica previene gli effetti deleteri sul cervello (inclusa demenza o Morbo di Alzheimer) inducendo alterazioni neurali cerebrali, tra cui la formazione di nuovi neuroni, la proliferazione di cellule neurali e reti neurali funzionali integrate.
Più nello specifico, l’esercizio aerobico regolare può aumentare o preservare il volume cerebrale regionale in aree associate al declino cognitivo e parti della salute mentale. È stato riportato che l’esercizio aerobico (vale a dire, 6-12 mesi di un programma di camminata) aumenta la memoria spaziale così come i volumi di materia grigia e bianca sia nelle regioni temporali (inclusi gli ippocampi) che prefrontali negli anziani sani.
Inoltre, Jonasson et al. hanno dimostrato che dopo un periodo di allenamento fisico di 6 mesi, il cambiamento nel “punteggio cognitivo” determinato dalla memoria episodica, dall’aggiornamento, dalla velocità di elaborazione e dalle funzioni esecutive era positivamente correlato allo spessore della corteccia prefrontale dorsolaterale.
Metabolismo del lattato cerebrale e benefici sulle prestazioni cognitive
Il cervello a riposo fa affidamento principalmente sul glucosio. Durante l’esercizio ad alta intensità, il cervello diventa dipendente dall’apporto di lattato. L’attivazione neuronale è associata a un aumento del fabbisogno energetico dovuto al trasporto di neurotrasmettitori e ioni. Dal canto loro, i neuroni utilizzano preferibilmente il lattato come combustibile. L’aumento sostenuto del lattato arterioso/sistemico in risposta all’esercizio intenso promuove, dunque, l’apporto di lattato come substrato energetico per soddisfare i fabbisogni energetici neuronali acuti.
Diversi ricercatori hanno evidenziato una correlazione tra la concentrazione sistemica di lattato e l’acquisizione e il mantenimento delle capacità motorie. Inoltre, il lattato supporta l’attività sinaptica, il potenziamento a lungo termine e la formazione della memoria e la plasticità neuronale.
Data la dipendenza dal lattato per il cervello, le variazioni del lattato nel sangue potrebbero influenzare le prestazioni cognitive durante e dopo l’esercizio. Tali variazioni contribuirebbero perciò a definire l’importanza dell’esercizio (per esempio, la contrazione muscolare) per la funzione cerebrale.
Il miglioramento della salute del cervello indotto dall’esercizio
L’attività fisica è utile per aumentare la regolazione delle neurotrofine e dei fattori di crescita, quali BDNF, fattore di crescita insulino-simile-1 (IGF-1) e fattore di crescita endoteliale vascolare. Tutti questi sono necessari per per mantenere i neuroni esistenti e la neurogenesi per lo sviluppo cerebrale continuo. Tali aumenti sono positivamente correlati all’aumento del volume dell’ippocampo, della neurogenesi e dell’angiogenesi, incrementando così le prestazioni cognitive, come la memoria spaziale, negli anziani.
A proposito di questo emergono gli effetti indiretti del lattato. Si è infatti notato che l’infusione di lattato a riposo ha indotto un aumento del BDNF nel sangue in giovani studenti sportivi maschi. Inoltre, un incremento della concentrazione di lattato nel sangue in risposta a esercizio graduato acuto è stato correlato a un aumento del BDNF sierico in soggetti giovani e sani.
Si è poi rilevato che accrescendo la concentrazione di lattato nel sangue indotta dall’esercizio a intervalli di sprint acuto si aveva un aumento del BDNF, IGF-1 e VEGF nel sangue e un miglioramento delle prestazioni cognitive nei soggetti giovani.
Hayek e altri hanno suggerito che il lattato prodotto dall’esercizio fisico viene trasportato attraverso la circolazione al cervello, per cui induce l’espressione di BDNF tramite una cascata di segnalazioni.
Conclusioni
I potenziali effetti favorevoli dell’esercizio abituale/attività fisica sulla funzione cerebrale sono multidimensionali e ancora non del tutto note.
Tra le conclusioni dello studio si legge, però, che per alterazioni strutturali del cervello sono necessari gli effetti cumulativi dello stress fisiologico indotto dall’esercizio acuto. Potrebbe essere ragionevole, pertanto, affermare che dato che l’esercizio acuto è favorevole al miglioramento della funzione cerebrale, ma ha una risposta transitoria. Un allenamento ripetuto nel tempo può allora offrire vantaggi per la salute del cervello (incluse le prestazioni cognitive) più significativi.
