Non è un segreto che l’esercizio aerobico può aiutare a scongiurare alcune delle devastazioni dell’invecchiamento. Ma un numero crescente di ricerche suggerisce che il nuoto potrebbe fornire una spinta unica alla salute del cervello.
È stato dimostrato praticare il nuoto regolare migliora la memoria, la funzione cognitiva, la risposta immunitaria e l’umore. Il nuoto può anche aiutare a riparare i danni causati dallo stress e creare nuove connessioni neurali nel cervello.
Ma gli scienziati stanno ancora cercando di svelare come e perché il nuoto, in particolare, produce questi effetti che migliorano il cervello.
In qualità di neurobiologo formato in fisiologia cerebrale, appassionato di fitness, trascorro ore nella piscina locale durante l’estate. Non è insolito vedere bambini che sguazzano e nuotano allegramente mentre i loro genitori prendono il sole a distanza – e io sono stato uno di quei genitori che osservavano molte volte dal bordo della piscina. Ma se più adulti riconoscessero i benefici per la salute cognitiva e mentale del nuoto, potrebbero essere più inclini a saltare in piscina insieme ai loro figli.
Cellule e connessioni cerebrali nuove e migliorate
Fino agli anni ’60, gli scienziati credevano che il numero di neuroni e connessioni sinaptiche nel cervello umano fosse limitato e che, una volta danneggiate, queste cellule cerebrali non potessero essere sostituite. Questa idea è stata smentita quando i ricercatori hanno trovato ampie prove per la nascita di neuroni, o neurogenesi, nel cervello adulto di umani e altri animali.
Ora, ci sono prove evidenti che l’esercizio aerobico può contribuire alla neurogenesi e svolgere un ruolo chiave nell’aiutare a invertire o riparare i danni ai neuroni e alle loro connessioni sia nei mammiferi che nei pesci.
La ricerca mostra che uno dei modi principali in cui questi cambiamenti si verificano in risposta all’esercizio è attraverso l’aumento dei livelli di una proteina chiamata fattore neurotrofico derivato dal cervello. È stato dimostrato che la plasticità neurale, o capacità del cervello di cambiare, stimolata da questa proteina, aumenta la funzione cognitiva, compreso l’apprendimento e la memoria.
Gli studi sulle persone hanno trovato una forte relazione tra le concentrazioni di fattore neurotrofico derivato dal cervello che circola nel cervello e un aumento delle dimensioni dell’ippocampo, la regione del cervello responsabile dell’apprendimento e della memoria. È stato anche dimostrato che livelli aumentati di fattore neurotrofico derivato dal cervello migliorano le prestazioni cognitive e aiutano a ridurre l’ansia e la depressione. Al contrario, i ricercatori hanno osservato disturbi dell’umore in pazienti con concentrazioni più basse di fattore neurotrofico derivato dal cervello.
L’esercizio aerobico promuove anche il rilascio di specifici messaggeri chimici chiamati neurotrasmettitori. Uno di questi è la serotonina, che – quando presente a livelli aumentati – è nota per ridurre la depressione e l’ansia e migliorare l’umore.
Negli studi sui pesci, gli scienziati hanno osservato cambiamenti nei geni responsabili dell’aumento dei livelli di fattori neurotrofici derivati dal cervello, nonché un potenziato sviluppo delle spine dendritiche – sporgenze sui dendriti o porzioni allungate delle cellule nervose – dopo otto settimane di esercizio rispetto ai controlli. Ciò integra gli studi sui mammiferi in cui è noto che il fattore neurotrofico derivato dal cervello aumenta la densità della colonna vertebrale neuronale. È stato dimostrato che questi cambiamenti contribuiscono a migliorare la memoria, l’umore e la cognizione nei mammiferi. La maggiore densità della colonna vertebrale aiuta i neuroni a costruire nuove connessioni e inviare più segnali ad altre cellule nervose. Con la ripetizione dei segnali, le connessioni possono diventare più forti.
Ma che cosa ha di speciale il nuoto?
I ricercatori non sanno ancora quale potrebbe essere la salsa segreta del nuoto. Ma si stanno avvicinando alla comprensione.
Il nuoto è stato a lungo riconosciuto per i suoi benefici cardiovascolari. Poiché il nuoto coinvolge tutti i principali gruppi muscolari, il cuore deve lavorare sodo, il che aumenta il flusso sanguigno in tutto il corpo. Questo porta alla creazione di nuovi vasi sanguigni, un processo chiamato angiogenesi. Il maggiore flusso sanguigno può anche portare a un grande rilascio di endorfine, ormoni che agiscono come un riduttore naturale del dolore in tutto il corpo. Questa provoca il senso di euforia che spesso segue l’esercizio.
La maggior parte della ricerca per capire come il nuoto influisce sul cervello è stata condotta sui ratti. I ratti sono un buon modello di laboratorio a causa della loro somiglianza genetica e anatomica con gli esseri umani.
In uno studio sui ratti, è stato dimostrato che il nuoto stimola le vie cerebrali che sopprimono l’infiammazione nell’ippocampo e inibiscono l’apoptosi o la morte cellulare. Lo studio ha anche dimostrato che il nuoto può aiutare a sostenere la sopravvivenza dei neuroni e ridurre gli impatti cognitivi dell’invecchiamento. Sebbene i ricercatori non abbiano ancora un modo per visualizzare l’apoptosi e la sopravvivenza neuronale nelle persone, osservano risultati cognitivi simili.
Una delle domande più allettanti è come, in particolare, il nuoto migliora la memoria a breve e lungo termine. Per individuare la durata degli effetti benefici, i ricercatori hanno addestrato i ratti a nuotare per 60 minuti al giorno per cinque giorni alla settimana. Il team ha quindi testato la memoria dei ratti facendoli nuotare attraverso un labirinto d’acqua a braccia radiali contenente sei braccia, di cui una con una piattaforma nascosta.
Dopo soli sette giorni di allenamento di nuoto, i ricercatori hanno visto miglioramenti sia nella memoria a breve che a lungo termine, in base a una riduzione degli errori che i topi commettono ogni giorno. I ricercatori hanno suggerito che questo aumento della funzione cognitiva potrebbe fornire una base per utilizzare il nuoto come un modo per riparare i danni all’apprendimento e alla memoria causati dalle malattie neuropsichiatriche negli esseri umani.
Sebbene il salto dagli studi sui ratti all’uomo sia sostanziale, la ricerca sulle persone sta producendo risultati simili che suggeriscono un chiaro beneficio cognitivo dal nuoto in tutte le età. Ad esempio, in uno studio sull’impatto del nuoto sull’acutezza mentale negli anziani, i ricercatori hanno concluso che i nuotatori hanno migliorato la velocità mentale e l’attenzione rispetto ai non nuotatori. Tuttavia, questo studio è limitato nel suo disegno di ricerca, poiché i partecipanti non sono stati randomizzati e quindi coloro che erano nuotatori prima dello studio potrebbero aver avuto un vantaggio sleale.
Un altro studio ha confrontato la cognizione tra atleti a terra e nuotatori nella fascia di età dei giovani adulti. Sebbene l’immersione in acqua di per sé non abbia fatto la differenza, i ricercatori hanno scoperto che 20 minuti di nuoto a rana di intensità moderata hanno migliorato la funzione cognitiva in entrambi i gruppi.
Anche i bambini ottengono vantaggi dal nuoto
I benefici del nuoto che migliorano il cervello sembrano aumentare anche l’apprendimento nei bambini.
Un altro gruppo di ricerca ha recentemente esaminato il legame tra l’attività fisica e il modo in cui i bambini imparano nuovi vocaboli. I ricercatori hanno insegnato ai bambini di età compresa tra 6 e 12 anni i nomi di oggetti sconosciuti. Quindi hanno testato la loro precisione nel riconoscere quelle parole dopo aver svolto tre attività: colorare (attività di riposo), nuoto (attività aerobica) e un esercizio tipo CrossFit (attività anaerobica) per tre minuti.
Hanno scoperto che l’accuratezza dei bambini era molto più alta per le parole apprese dopo il nuoto rispetto alla colorazione e al CrossFit, il che ha portato allo stesso livello di richiamo. Ciò mostra un chiaro beneficio cognitivo del nuoto rispetto all’esercizio anaerobico, sebbene lo studio non confronti il nuoto con altri esercizi aerobici. Questi risultati implicano che nuotare anche per brevi periodi di tempo è estremamente vantaggioso per i cervelli giovani in via di sviluppo.
I dettagli del tempo o dei giri richiesti, lo stile di nuoto e quali adattamenti e percorsi cognitivi vengono attivati dal nuoto sono ancora in fase di elaborazione. Ma i neuroscienziati si stanno avvicinando molto a mettere insieme tutti gli indizi.
Per secoli, le persone sono state alla ricerca di una fonte di giovinezza . Il nuoto potrebbe essere la cosa più vicina che possiamo ottenere.
Autore
Seena Mathew, Assistant Professor of Biology, University of Mary Hardin-Baylor
