Le scansioni cerebrali mostrano i benefici cognitivi dell'esercizio fisico nel tempo

In un nuovo lavoro presentato questa settimana sugli effetti dell'esercizio fisico sul cervello, i ricercatori hanno scoperto che i cambiamenti cerebrali che si verificano dopo un singolo allenamento sono predittivi di ciò che accade con un allenamento fisico sostenuto nel tempo.

Proprio come nell'allenamento per una maratona, gli allenamenti di corsa individuali si sommano nel tempo per produrre un grande miglioramento della forma fisica. Quindi non dovrebbe sorprendere che i benefici cognitivi degli allenamenti si accumulino anche per produrre guadagni cognitivi a lungo termine.

Il nuovo studio, presentato alla conferenza annuale della Cognitive Neuroscience Society (CNS) a San Francisco, riempie un vuoto di ricerca quantificando la neurobiologia sottostante associata al modo in cui l'esercizio fisico migliora la salute del cervello.

"Esiste un legame forte e diretto tra l'attività fisica e il modo in cui funziona il cervello", ha affermato la dottoressa Wendy Suzuki della New York University (NYU. "Le persone ancora non collegano la salute fisica al cervello e alla salute cognitiva; pensano di inserirsi in un bikini o perdere quell'ultimo chilo, non su tutti i sistemi cerebrali che stanno migliorando e potenziando ogni volta che si allenano ".

Ma mentre una nuova ricerca esce per chiarire come diversi tipi, quantità e intensità di attività fisica migliorano la funzione cerebrale, i neuroscienziati cognitivi sperano di vedere un cambiamento epocale nel modo in cui il pubblico in generale vede l'esercizio. Gli investigatori desiderano educare il pubblico sui vantaggi della formazione a lungo termine, compresi gli effetti positivi dell'attività fisica per le comunità socioeconomicamente svantaggiate.

Il nuovo studio che mostra che gli effetti cognitivi immediati degli esercizi rispecchiano quelli a lungo termine è il primo del suo genere, poiché gli effetti a breve e lungo termine sono tipicamente esaminati in studi diversi, ha affermato la dott.ssa Michelle Voss dell'Università dello Iowa, che ha guidato lo studio.

I risultati iniziali del suo team sono una buona notizia per il campo delle neuroscienze cognitive, poiché suggeriscono che i cambiamenti cerebrali osservati dopo un singolo studio di allenamento possono essere una sorta di biomarcatore per l'allenamento a lungo termine.

I partecipanti allo studio sono stati sottoposti a scansioni cerebrali fMRI e test di memoria di lavoro prima e dopo singole sessioni di esercizi di intensità leggera e moderata e dopo un programma di allenamento di 12 settimane. I ricercatori hanno scoperto che coloro che hanno visto i maggiori miglioramenti nella cognizione e nella connettività cerebrale funzionale dopo singole sessioni di attività fisica di intensità moderata hanno anche mostrato i maggiori guadagni a lungo termine nella cognizione e nella connettività.

I ricercatori hanno utilizzato biciclette reclinate che avevano pedali motorizzati, consentendo ai partecipanti di applicare la propria forza per girare i pedali o per lasciare che i pedali facessero il lavoro.

"Questa funzione ci ha permesso di mantenere costante la velocità del pedale, cambiando solo la frequenza cardiaca tra condizioni di attività leggera e moderata", ha detto Voss. "Questa è una novità per i paradigmi di esercizio acuto, che spesso utilizzano la posizione seduta come condizione di controllo".

Voss non vede l'ora di replicare questo primo studio con campioni più grandi. Il suo laboratorio sta attualmente reclutando partecipanti per uno studio simile che includerà 6 mesi di formazione invece di 3 mesi, per dare ai partecipanti più tempo per migliorare la forma cardiorespiratoria.

Ma nel frattempo, ha detto: "Pensa a come l'attività fisica può aiutare la tua cognizione oggi e vedi cosa funziona. Giorno dopo giorno, i benefici dell'attività fisica possono aumentare. "

La dottoressa Michelle Carlson della Johns Hopkins University sta lavorando per portare questo messaggio alle comunità socioeconomicamente svantaggiate attraverso un nuovo programma chiamato Experience Corps Program. Questo sforzo incorpora l'attività fisica nel volontariato settimanale per gli anziani per fare da mentore ai bambini nelle scuole elementari locali.

"Dobbiamo affrontare le barriere socioeconomiche come i costi e l'accessibilità per motivare gli anziani a impegnarsi regolarmente in comportamenti salutari", ha detto Carlson. "E molte persone non apprezzano il potere dell'attività fisica per il nostro cervello."

Diversi studi del programma Experience Corps hanno scoperto che la camminata regolare e altre attività fisiche generate dall'esperienza di volontariato hanno portato a un miglioramento della memoria e di altre funzioni cognitive. Infatti, l'allenamento è associato a modifiche alla corteccia prefrontale che rispecchiano quelle osservate dopo 6 mesi di esercizio negli anziani cognitivamente a rischio.

"Questi e i risultati correlati nel mio laboratorio e in altri hanno contribuito alla nostra comprensione del fatto che il targeting dell'attività di stile di vita a bassa intensità è sempre più riconosciuto come un intervento importante e scalabile per promuovere qualsiasi attività fisica", ha detto Carlson.

Il suo team ha anche sviluppato un gioco 3-D per simulare l'attività del mondo reale sia per la cognizione che per la mobilità. "La cosa interessante è che la maggior parte dei partecipanti, indipendentemente dai limiti cognitivi e fisici di base, apprende e migliora costantemente durante le sessioni", ha detto.

"Vogliamo aiutare un ampio segmento della popolazione che invecchia che è sedentaria o incapace di sfruttare le opportunità di volontariato fornendo opportunità per aumentare l'attività fisica significativa".

Suzuki ha sperimentato in prima persona il potere di trasformazione dell'esercizio sul cervello. Quando si allena per perdere peso, ha notato che la sua memoria migliorava nel tempo. È rimasta così affascinata dal legame tra attività fisica e funzione cerebrale che ha trasformato completamente il suo laboratorio, da uno che studiava l'ippocampo nei primati non umani a uno che si concentrava esclusivamente sulla cognizione umana e l'esercizio.

"Sono andata davvero all in", ha detto.

Ci sono tutta una serie di domande a cui i neuroscienziati cognitivi possono aiutare a rispondere, da quanto e quali tipi di esercizio sono ottimali per la salute del cervello a come tradurre i risultati delle popolazioni giovani e sane a quelle più anziane ea rischio. Suzuki spera di vedere nei prossimi anni tecniche di neuroimaging migliorate che catturino meglio ciò che accade nel cervello durante e dopo l'esercizio.

Fonte: Cognitive Neuroscience Society / EurekAlert