È risaputo che l’esercizio regolare è benefico per la salute cognitiva. Tra le risposte acute all’esercizio, vi è un numero crescente di prove che suggerire che fattori come la miochina catepsina B e l’irisina, attraversano la barriera ematoencefalica e sono in grado di aumentare il rilascio di fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) e quindi migliorare la neurogenesi, la memoria e l’apprendimento.
L’American College of Sports Medicine (ACSM) e l’American Heart Association (AHA) raccomandano che gli adulti sani di età compresa tra 18 e 65 anni debbano eseguire un volume sufficiente di esercizio, di intensità moderata, per almeno 30 minuti per 5 giorni/settimana o un esercizio di intensità vigorosa per 20 minuti per 3 giorni/settimana. È importante sottolineare che, rispetto all’esercizio abituale a bassa intensità, l’esercizio a maggiore intensità può migliorare efficacemente la salute cardiovascolare e metabolica. In particolare, a lungo termine, un HIIT è più efficace rispetto all’esercizio continuo di intensità moderata, perché aumenta la capacità di esercizio oltre che la salute cardiovascolare e metabolica. L’efficacia dell’HIIT è rilevante anche per la salute del cervello. Recentemente, Mekari et al. hanno dimostrato che l’HIIT era più efficace per il miglioramento di funzione esecutiva (EF), e il lattato è stato indagato come fattore contribuente a questi benefici.
ALTERAZIONI COGNITIVE E MENTALI CRONICHE E IL POTENZIALE COLLEGAMENTO ALLE MODIFICAZIONI MICROVASCOLARI ANATOMICHE E CEREBRALI INDOTTE DALL’ESERCIZIO FISICO
Gli effetti deleteri dell’invecchiamento sul cervello comprendono effetti fisiologici negativi e alterazioni anatomiche, ad esempio scarsa attività emodinamica, plasticità sinaptica, diminuzione del volume cerebrale e della neurogenesi, mentre l’attività fisica previene gli effetti deleteri sul cervello e, al contrario, induce alterazioni neurali del cervello, compresa la formazione di nuovi neuroni, la proliferazione delle cellule neurali e le reti neurali funzionali integrate. In particolare, alterazioni strutturali, come aumento della neurogenesi, sinaptogenesi, angiogenesi, e il volume cerebrale, sembrano essere caratteristiche dell’esercizio svolto nel lungo periodo. L’esercizio aerobico regolare può aumentare o preservare il volume cerebrale nelle aree soggette a declino cognitivo. È stato ha riferito che l’esercizio aerobico, aumenta lo spazio di memoria così come i volumi di materia grigia e bianca in entrambi i lobi temporali e nelle regioni prefrontali negli anziani sani. Inoltre, Jonasson et al. hanno dimostrato che dopo un periodo di allenamento di 6 mesi, la variazione del “punteggio cognitivo” era positivamente correlato allo spessore della corteccia prefrontale dorso-laterale. Oltre alle alterazioni strutturali/anatomiche del cervello, i cambiamenti nella micro-circolazione cerebrale possono essere un fattore fisiologico che può portare ad un vero potenziamento dell’attività cerebrale. Poiché la riserva di energia del cervello è relativamente piccola, una fornitura continua di glucosio e ossigeno dalla circolazione cerebrale al cervello è necessaria per mantenere la sua funzione. Specialmente nel cervello, l’attività sinaptica, aumenta improvvisamente la richiesta di energia per mantenere la funzione cerebrale e di conseguenza ciò potrebbe causare una relativa mancanza di ossigeno e glucosio. Infatti, l’insorgenza del deterioramento cognitivo, si verifica spesso a seguito di disfunzioni cerebrovascolari, suggerendo quindi che è proprio la disfunzione della regolazione endoteliale (la quale può essere modificate dall’esercizio), a causare la demenza.
METABOLISMO CEREBRALE DEL LATTATO E PRESTAZIONI COGNITIVE
Durante un esercizio molto intenso, vi è una transitoria diminuzione dell’ossigenazione cerebrale, ma l’elevazione dell’attività neurale del cervello e del metabolismo, vanno a compensare con l’assorbimento di lattato, glucosio e ossigeno, come supporto per il cervello. Per quanto riguarda il metabolismo, il cervello, a riposo, si basa principalmente sul metabolismo glucidico, mentre durante esercizio ad alta intensità, il cervello diventa dipendente dal lattato. La richiesta energetica in risposta all’esercizio favorisce l’apporto di lattato come substrato energetico per soddisfare i fabbisogni energetici neuronali. Il lattato supporta, inoltre, l’attività sinaptica, la memoria e plasticità neuronale. Questi risultati suggeriscono che la funzione cerebrale espressa dalle prestazioni cognitive dipende proprio dalla fornitura di lattato. Data la dipendenza del cervello dal lattato, durante l’esercizio vigoroso, le variazioni del lattato nel sangue potrebbero influenzare le prestazioni cognitive sia durante che dopo l’esercizio, e ciò spiega l’importanza del lattato per la funzione cerebrale.
MIGLIORAMENTO DELLA SALUTE CEREBRALE INDOTTO DALL’ESERCIZIO
L’attività fisica è utile per sovra-regolare le neurotrofine e fattori di crescita, come il BDNF, fattore di crescita insulino-simile-1 (IGF-1) e il fattore di crescita vascolare endoteliale (VEGF), i quali sono necessari per mantenere la vita dei neuroni esistenti e la neurogenesi per lo sviluppo continuo del cervello. Gli aumenti di BDNF, VEGF e I livelli di IGF-1 sono positivamente correlati all’aumento del volume dell’ippocampo, e delle prestazioni cognitive. I risultati suggeriscono che il lattato indotto dall’esercizio, può essere un fattore scatenante per aumentare l’espressione di BDNF e i successivi adattamenti strutturali, contribuendo quindi al miglioramento di performance cognitiva. Per quanto riguarda il VEGF, Morland et al. Hanno dimostrato che l’allenamento ad alta intensità, ha promosso in modo superiore il VEGF cerebrale e l’angiogenesi e ciò suggerisce che l’aumento del lattato nel sangue può essere un attivatore della neurogenesi e dell’angiogenesi, che sono i fattori favorevoli per la salute del cervello.
È stato suggerito che questa maggiore produzione del lattato, potrebbe essere associato anche a delle azioni antidepressive. Recentemente, Carrard et al. hanno suggerito che la neurogenesi dell’ippocampo svolge un importante effetto antidepressivo. Sebbene l’attività fisica, provoca l’adattamento funzionale del cervello, tra cui proprio la neurogenesi, dovremmo riconoscere che il lattato prodotto dalla contrazione muscolare potrebbe essere un mediatore fondamentale.
L’esercizio, in fine, è associato a diversi benefici per la salute, e migliora le prestazioni cognitive in maniera spesso dose-dipendente. I potenziali meccanismi alla base degli effetti favorevoli sulla funzione cerebrale sono multidimensionali e solo quando l’esercizio viene svolto nel lungo periodo. Tra i metaboliti prodotti, si spiega quindi che il lattato, incentiva, durante l’esercizio intenso, un’elevata attività neurale, una migliore regolazione del sistema cerebrovascolare, e gli stati redox; e questi adattamenti sono i principali responsabili della salute del cervello.
BIBLIOGRAFIA
Hashimoto, T.; Tsukamoto, H.; Ando, S.; Ogoh, S. “Effect of Exercise on Brain Health: The Potential Role of Lactate as a Myokine” Metabolites 2021, 11, 813.
