Sei minuti di esercizio fisico ad alta intensità potrebbero allungare la vita di un cervello sano e ritardare l’insorgenza di disturbi neurodegenerativi, come il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson.
Una nuova ricerca pubblicata su The Journal of Physiology dimostra che un breve ma intenso allenamento in bicicletta aumenta la produzione di una proteina specializzata, essenziale per la formazione del cervello, l’apprendimento e la memoria, e potrebbe proteggere il cervello dal declino cognitivo legato all’età.
Questo approfondimento sull’esercizio fisico fa parte della spinta a sviluppare approcci non farmacologici accessibili, equi e convenienti che chiunque possa adottare per promuovere un invecchiamento sano.
La proteina BDNF
La proteina specializzata denominata fattore neurotrofico di derivazione cerebrale (BDNF) promuove la neuroplasticità (la capacità del cervello di formare nuove connessioni e percorsi) e la sopravvivenza dei neuroni.
Gli studi sugli animali hanno dimostrato che l’aumento della disponibilità di BDNF favorisce la formazione e l’immagazzinamento dei ricordi, migliora l’apprendimento e, in generale, aumenta le prestazioni cognitive. Questi ruoli chiave e le sue evidenti qualità neuroprotettive hanno portato all’interesse per il BDNF nella ricerca sull’invecchiamento.
L’autore
L’autore principale, Travis Gibbons dell’Università di Otago, Nuova Zelanda, ha dichiarato: “Il 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 avvertito la necessità di esplorare approcci non farmacologici in grado di preservare la capacità del cervello che gli esseri umani possono utilizzare per aumentare naturalmente il BDNF e contribuire a un invecchiamento sano”.
Digiuno o sei minuti di bici?
Per individuare 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 fisico leggero (90 minuti di bicicletta a bassa intensità),
Esercizio fisico ad alta intensità (sei minuti di ciclismo vigoroso),
Digiuno ed esercizio fisico combinati.
È emerso che l’esercizio fisico breve ma vigoroso (i sei minuti ad alta intensità) è stato il modo più efficace per aumentare il BDNF rispetto a un giorno di digiuno con o senza una lunga sessione di esercizio fisico leggero.
Il BDNF è aumentato di quattro o cinque volte (da 396 pg L-1 a 1170 pg L-1) rispetto al digiuno (nessun cambiamento nella concentrazione di BDNF) o all’attività prolungata (leggero aumento della concentrazione di BDNF, da 336 pg L-1 a 390 pg L-1).
I meccanismi coinvolti
La causa di queste differenze non è ancora nota e sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere i meccanismi coinvolti. Un’ipotesi è legata al cambio di substrato cerebrale e al metabolismo del glucosio, la principale fonte di carburante del cervello.
Il cambio di substrato cerebrale avviene quando il cervello sostituisce la sua fonte di carburante preferita con un’altra per garantire il soddisfacimento delle richieste energetiche dell’organismo, ad esempio metabolizzando il lattato anziché il glucosio durante l’esercizio fisico.
La transizione del cervello dal consumo di glucosio a quello di lattato avvia percorsi che portano a livelli elevati di BDNF nel sangue.
L’aumento della proteina in sei minuti
L’aumento osservato del BDNF durante l’esercizio fisico potrebbe essere dovuto all’aumento del numero di piastrine (la più piccola cellula del sangue) che immagazzinano grandi quantità di BDNF.
La concentrazione di piastrine circolanti nel sangue è maggiormente influenzata dall’esercizio fisico rispetto al digiuno e aumenta del 20%.
12 partecipanti fisicamente attivi (sei maschi e sei femmine di età compresa tra 18 e 56 anni) hanno preso parte allo studio. Il rapporto equilibrato tra partecipanti di sesso maschile e femminile era finalizzato a fornire una migliore rappresentazione della popolazione piuttosto che indicare differenze di sesso.
Sono in corso ulteriori ricerche per approfondire gli effetti della restrizione calorica e dell’esercizio fisico per distinguere l’influenza sul BDNF e i benefici cognitivi.
Travis Gibbons ha dichiarato: “Ora stiamo studiando come il digiuno di lunga durata, ad esempio fino a tre giorni, influenzi il BDNF.
Siamo curiosi di sapere se l’esercizio fisico intenso all’inizio del digiuno acceleri gli effetti benefici del digiuno. Digiuno ed 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”.
Fonti:
The Physiological Society. “Six minutes of high-intensity exercise could delay the onset of Alzheimer’s disease.” ScienceDaily. ScienceDaily, 12 January 2023.