Ricerche

Sei minuti di esercizio ad alta intensità potrebbero prolungare la vita utile di un cervello sano e ritardare l'insorgenza dei disturbi neurodegenerativi, come l'Alzheimer o il Parkinson.

Una nuova ricerca pubblicata sul Journal of Physiology mostra che un periodo breve ma intenso di bici aumenta la produzione di una proteina specializzata che è essenziale per la formazione del cervello, l'apprendimento e la memoria, e potrebbe proteggere il cervello dal declino cognitivo legato all'età. Questa intuizione sull'esercizio fisico fa parte della spinta a sviluppare approcci non farmacologici accessibili, equi e convenienti, che chiunque può adottare per promuovere un invecchiamento sano.

La proteina specializzata denominata 'fattore neurotrofico derivato dal cervello' (BDNF) promuove la neuroplasticità (la capacità del cervello di formare nuove connessioni e percorsi) e la sopravvivenza dei neuroni. Studi sugli animali hanno dimostrato che l'aumento della disponibilità di BDNF incoraggia la formazione e lo stoccaggio dei ricordi, migliora l'apprendimento e aumenta le prestazioni cognitive. Questi ruoli chiave e le loro apparenti qualità neuroprotettive hanno portato all'interesse per il BDNF nella ricerca sull'invecchiamento.

L'autore principale Travis Gibbons dell'Università di Otago, in Nuova Zelanda, ha dichiarato:

“BDNF si è dimostrato molto promettente nei modelli animali, ma finora gli interventi farmaceutici non sono riusciti a sfruttare in modo sicuro il potere protettivo del BDNF nell'uomo. Abbiamo visto la necessità di esplorare approcci non farmacologici in grado di preservare la capacità del cervello, usabili dagli esseri umani per aumentare naturalmente il BDNF e avere un invecchiamento sano".

Per separare l'influenza del digiuno e dell'esercizio fisico sulla produzione di BDNF, i ricercatori dell'Università di Otago, in Nuova Zelanda, hanno confrontato i seguenti fattori per studiare gli effetti isolati e interattivi:

• digiuno per 20 ore,
• esercizio leggero (90 minuti di bici a bassa intensità),
• esercizio ad alta intensità (6 minuti vigorosi di bici),
• digiuno combinato a esercizio fisico.

Hanno scoperto che un esercizio fisico breve ma vigoroso era il modo più efficiente per aumentare il BDNF rispetto a un giorno di digiuno con o senza una lunga sessione di esercizio leggero. Il BDNF è aumentato da 4 a 5 volte (da 396 pg L-1 a 1.170 pg L-1) rispetto al digiuno (nessuna variazione della concentrazione di BDNF) o all'attività prolungata (leggero aumento della concentrazione di BDNF, da 336 pg L-1 a 390 pg L-1).

La causa di queste differenze non è ancora nota ed sono necessarie ulteriori ricerche per capire i meccanismi coinvolti. Un'ipotesi è correlata allo scambio del substrato cerebrale e al metabolismo del glucosio, la fonte primaria di carburante del cervello. Lo scambio del substrato cerebrale avviene quando il cervello cambia la sua fonte di carburante favorita con un'altra, per garantire che siano soddisfatte le esigenze energetiche del corpo, ad esempio metabolizzando il lattato piuttosto che il glucosio durante l'esercizio. La transizione del cervello dal consumo di glucosio al lattato avvia percorsi che portano a elevare i livelli di BDNF nel sangue.

L'aumento del BDNF osservato durante l'esercizio fisico potrebbe essere dovuto all'aumento del numero di piastrine (le cellule più piccole del sangue) che immagazzinano grandi quantità di BDNF. La concentrazione di piastrine circolanti nel sangue è influenzata più dall'esercizio che dal digiuno e aumenta del 20%.

Allo studio hanno preso parte 12 individui fisicamente attivi (6 maschi e 6 femmine da 18 a 56 anni di età). Il rapporto equilibrato tra i partecipanti maschi e femmine intendeva rappresentare meglio la popolazione piuttosto che indicare differenze sessuali. Sono in corso ulteriori ricerche per approfondire gli effetti della restrizione calorica e dell'esercizio per distinguere l'influenza sul BDNF e i benefici cognitivi.

Travis Gibbons ha detto:

“Ora stiamo studiando come digiuni più lunghi, ad esempio fino a 3 giorni, influenzano il BDNF. Siamo curiosi di capire se fare esercizio intenso all'inizio di un digiuno accelera gli effetti benefici del digiuno stesso. Il digiuno e l'esercizio fisico sono raramente studiati insieme. Pensiamo che il digiuno e l'esercizio fisico possano essere usati insieme per ottimizzare la produzione di BDNF nel cervello umano".