Sport e Plasticità Sinaptica: quando un corpore sano ci permette di ottenere una mens sana

Uno studio condotto dall’Università di Münster su 1200 giovani adulti dimostra la correlazione tra attività fisica ed una migliore salute cerebrale

Sebbene molti meccanismi che governano il nostro cervello siano ancora avvolti dal mistero, sono sempre più gli studi scientifici che dimostrano come il nostro stile di vita e l’ambiente circostante influenzino le capacità di memoria e apprendimento dei singoli individui. Ma come è possibile tutto ciò?

La Fabbrica della Memoria

Una volta Eric Kandel disse: “Noi siamo quel che siamo grazie a ciò che impariamo e ciò che ricordiamo. La memoria è ciò che fornisce un senso di continuità nelle nostre vite.” Senza l’abilità di apprendere e ricordare quindi smettiamo di essere ciò che siamo. Ma dove nasce la memoria?

È noto che il nostro cervello viene costantemente bombardato di innumerevoli stimoli provenienti dai diversi organi sensoriali (tatto, olfatto, vista, etc…), e poiché la sua capacità di elaborare tali stimoli è limitata ha bisogno innanzitutto di un filtro, costituito inizialmente dal talamo, e successivamente dall’amigdala. Questo speciale organo riesce infatti a discriminare i vari input attribuendogli un grado di importanza, al di sotto del quale viene considerato ‘spam’. Semplicemente lo stimolo viene internalizzato o meno a seconda della carica emotiva che porta con sé: più forti saranno le emozioni alle quali è legato, e più facilmente supererà il filtro dell’amigdala. Un esperimento che chiunque può facilmente fare consiste nel chiedere ad una persona con più di 23 anni cosa stesse facendo, ad una determinata ora di un qualsiasi giorno di un anno prima, e poi chiedergli invece cosa stesse facendo l’11 settembre 2001 alle 14:45. Il risultato sarà evidente: la carica emotiva contenuta in quell’evento è stata tale da lasciarne impresso il ricordo anche a distanza di decenni.

Una volta che l’informazione sarà classificata importante entrerà in gioco l’ippocampo, l’organo della memoria. Al suo interno si formeranno nuove sinapsi tra circuiti sia di neuroni di preesistenti che di neuroni di neogenesi derivati dalle rispettive cellule staminali. Per rievocare il ricordo basterà riattivare le stesse sinapsi formatesi durante la fase di apprendimento nello stesso ordine temporale. Le sinapsi che si verranno a formare durante questo processo non saranno però tutte uguali. Le connessioni infatti vanno incontro a plasticità, e subiscono alterazioni di forma e dimensione a seconda delle circostanze che le vedono coinvolte. Stimolare frequentemente i medesimi circuiti porta a plasticità positiva e a potenziamenti sinaptici, mentre in caso contrario (o in condizioni patologiche) avremo una plasticità negativa e, di conseguenza, atrofia sinaptica. In sostanza, sinapsi più grandi trasmettono in modo più efficace le informazioni, permettendoci di rievocare più velocemente i ricordi, mentre sinapsi più piccole rallentano tale rievocazione. Ma come possiamo influenzare positivamente la plasticità sinaptica del nostro cervello?

Rappresentazione schematica del Sistema Limbico di un cervello umano.

La Plasticità Sinaptica: gli attori

Il principale mediatore della plasticità sinaptica nell’ippocampo è sicuramente il Fattore Neurotrofico Cerebrale (BDNF, Brain-derived neurotrophic factor), una piccola proteina in grado di innescare numerosi pathway molecolari alla base del potenziamento delle sinapsi. Ciò che è noto dalla letteratura è che l’equilibrio tra produzione e maturazione di questo peptide risulta fortemente influenzato dal nostro stile di vita, sia positivamente che negativamente. Ad esempio, è stato dimostrato come la privazione del sonno e lo stress alterino dal punto di vista molecolare questo delicato equilibrio, sbilanciandolo verso una condizione di disfunzioni cognitive e deficit mnemonici. Analogamente anche l’invecchiamento e l’insorgenza di patologie neurodegenerative vedono affiancarsi la diminuzione di BDNF maturo a livello delle sinapsi, traducendosi in una progressiva perdita delle capacità mentali. Contrariamente recenti studi condotti su roditori hanno dimostrato come una frequente attività fisica porti ad un aumento significativo dei livelli di BDNF, il quale agendo da fattore trofico potenziava le sinapsi soprattutto a livello dei neuroni ippocampali. Inoltre, significativi livelli di BDNF agiscono da fattore protettivo contro l’insorgenza di numerose patologie come la demenza, la depressione, e la malattia di Alzheimer.

(A Sinistra) Una rappresentazione schematica del pathway molecolare mediato dal BDNF. (A Destra) Immagini di microscopia confocale su neuroni umani che mostrano un aumento o diminuzione di ramificazioni e di sinapsi in relazione all’aumento o alla diminuzionedel BDNF.

 

Cosa dice la Scienza

Gli esperimenti per validare questa ipotesi non si sono però fermate ai roditori. Il team di ricerca del professor Jonathan Repple dell’università di Münster ha infatti esteso questa analisi anche agli esseri umani, in particolare ad un pool di 1200 individui sani. A ciascun individuo è stato innanzitutto chiesto di svolgere diversi test cognitivi di logica e memoria allo scopo di fissare una baseline per i successivi esami. Ai soggetti è stato poi chiesto di svolgere diverse attività fisiche e sportive sotto sforzo, per poi ripetere nuovamente i test cognitivi della medesima difficoltà. Ciò che il professor Repple ha constatato è che in seguito all’attività fisica gli stessi soggetti hanno conseguito risultati nettamente migliori nei nuovi test cognitivi, sviluppando la capacità di apprendere, ragionare e memorizzare più velocemente. L’attività fisica, infatti, favorisce la produzione di BDNF maturo che va a potenziare le sinapsi attivate durante determinati processi mentali e, di conseguenza, ne migliora le performance intellettuali.

In conclusione, è possibile affermare come appaia sempre più chiaro il fatto che il nostro organismo, e in particolare la nostra mente, sia fortemente influenzato dallo stile di vita e dall’ambiente che lo circonda. Mens Sana in Corpore Sano, dicevano gli antichi romani, che già erano consapevoli dell’importanza di coltivare la salute dell’animo insieme a quella del corpo. Quello che oggi la scienza ci dice è che queste due sfere sono strettamente correlate tra loro, e l’allenamento dell’una provoca inevitabilmente effetti benefici anche nell’altra, permettendoci di vivere una vita decisamente migliore.

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