Molto tempo fa si pensava che nuovi neuroni non potessero essere generati nel cervello. Questo era inteso come un’entità statica e invariabile che semplicemente degenerava con l’età a causa di lesioni cerebrali.
Tuttavia, dagli esperimenti del biologo dell’Università di Berkeley (USA) Marian Diamond, è stato dimostrato nel 1964 che il cervello adulto era plastico e adattivo. Questo studio è stato pionieristico nell’identificare come le caratteristiche dell’ambiente influenzano direttamente lo sviluppo e la crescita del cervello.
L’esperimento effettuato prevedeva una gabbia grande e spaziosa con dodici ratti che crescevano in un ambiente arricchito (elementi per giocare o correre sul filatoio e alimentazione varia), oltre ad altri dodici ratti che si trovavano in una piccola gabbia, isolati, senza stimoli sociali.
Dopo ottanta giorni, Diamond ha analizzato i loro cervelli e ha scoperto che la corteccia cerebrale era stata modificata nel gruppo dell’ambiente arricchito. In questi, la corteccia cerebrale era più estesa, a causa della crescita delle spine dendritiche dei neuroni, si osservava angiogenesi – un numero maggiore di vasi sanguigni -, il livello del neurotrasmettitore acetilcolina era aumentato, così come quello del neurotrasmettitore derivato dal cervello, noto con il suo acronimo in inglese BDNF, una proteina che si esprime soprattutto nella corteccia cerebrale e nell’ippocampo, aree fondamentali per processi come l’apprendimento e la memoria.
Questi dati hanno generato innumerevoli studi volti ad analizzare il ruolo di ciascuno degli elementi che componevano questo ambiente arricchito.
Neurogenesi ed esercizio fisico
Fin dagli studi pionieristici sulla neuroplasticità, sono state molteplici le evidenze scientifiche che dimostrano come fattori come la dieta, la diversa attività cognitiva, l’ambiente sociale, le novità e l’esercizio fisico siano elementi che favoriscono indiscutibilmente questo fenomeno.
Concentriamoci sull’esercizio fisico.
I molteplici benefici dell’esercizio fisico regolare sono stati ampiamente dimostrati in modelli umani e animali. Sappiamo che può contribuire alla neurogenesi, oltre a svolgere un ruolo importante nell’invertire e riparare il danno neurale esistente, sia nei mammiferi che nei pesci.
Comprendere come si verifica questo processo e quali fattori lo mettono in moto, può risolvere il puzzle per migliorare la perdita di memoria legata all’età e forse prevenire le malattie neurodegenerative, incluso l’Alzheimer.
Il cervello medio contiene circa 100 miliardi di cellule cerebrali, la maggior parte delle quali si sono formate prima della nascita. Nuove cellule cerebrali continuano a crescere a un ritmo accelerato nella prima infanzia. Nel corso degli anni, la neurogenesi diminuisce gradualmente, ma il processo non si ferma nemmeno durante la vecchiaia. I fattori neurotrofici aiutano a stimolare e controllare questo processo, il BDNF è il più importante.
Ciò è particolarmente vero per il giro dentato dell’ippocampo, anche se ci sono altre regioni del cervello che producono anche nuove cellule cerebrali.
Recentemente, un gruppo di ricerca dell’Università di Harvard, guidato da Rudolph Tanzi, ha scoperto che l’ippocampo può produrre tra 700 e 1.500 nuovi neuroni ogni giorno. Questo potrebbe non sembrare molto se si considera la vasta galassia di neuroni che possediamo, ma anche questo piccolo numero ha un valore, poiché mantiene attive molte connessioni neurali esistenti.
Pertanto, mentre la maggior parte dei cervelli può sviluppare nuove cellule, l’obiettivo della scienza ora è trovare i modi migliori per farlo. L’idea sarebbe che se il numero di neuroni potesse essere ulteriormente aumentato attraverso la neurogenesi, la funzione principale dell’ippocampo potrebbe essere intensificata e il modo in cui le persone apprendono nuove informazioni e accedono alla memoria a breve e lungo termine potrebbe essere migliorato.
I risultati di questo studio supportano il legame tra esercizio e neurogenesi.
È stato scoperto che l’esercizio aerobico condotto per otto settimane può raddoppiare il tasso di generazione di nuovi neuroni nell’ippocampo, rispetto a quei soggetti che non si esercitano.
Oltre a produrre BDNF, l’esercizio aerobico può aiutare ad aumentare la produzione epatica di un enzima (Gpld1), che può anche aiutare con la neurogenesi. Sappiamo che l’esercizio accelera la maturazione delle cellule staminali in cellule adulte completamente funzionali e promuove il principale meccanismo cellulare esistente per l’apprendimento e la memoria, chiamato apprendimento a lungo termine. Tutti questi elementi sono fondamentali per promuovere l’apprendimento e la memoria.
Come ridurre il rischio di malattie come l’Alzheimer?
Sebbene questi risultati provengano da studi sugli animali, le persone potrebbero ottenere gli stessi benefici per il cervello dall’esercizio aerobico. In questo momento, non c’è un sostituto a l’esercizio regolare per aiutare la neurogenesi.
Tuttavia, non è chiaro quale tipo di esercizio aerobico funzioni meglio, né per quanto tempo sia sufficiente. Ci sono dati che suggeriscono 120-150 minuti di esercizio di intensità moderata a settimana.
Gli studi indicano il nuoto come uno degli sport più completi. Promuove un chiaro beneficio cognitivo (miglioramenti nei processi attentivi, flessibilità cognitiva, memoria) sia nei giovani che negli anziani. Tuttavia, qualsiasi esercizio fisico che aumenti la frequenza cardiaca, come l’uso di un tapis roulant, la bicicletta o una camminata vigorosa, è l’ideale.
Il cervello in movimento impara più velocemente.
Autore
Isabel María Martín Monzón, Professore all’Università di Siviglia. Dra in Psicologia. Neuroscienziato. Area di specializzazione: Psicobiologia. Basi neurali dell’apprendimento, della memoria e delle emozioni, Universidad de Sevilla
