Correre può aiutare a riparare alcuni tipi di danni al cervello
Ricercatori canadesi hanno scoperto che la corsa attiva il rilascio di una specifica molecola – fattore di crescita del nervo VGF – che aiuta i topi a riparare specifici tipi di danni cerebrali. Le loro scoperte sono state pubblicate ieri nella rivista Cell Reports di ottobre 2016.
Questa scoperta all'avanguardia, da parte di un team di ricercatori dell'Ospedale di Ottawa e dell'Università di Ottawa, guidata da David Picketts, si aggiunge a una crescente lista di benefici neuroprotettivi derivati dall'esercizio aerobico. Se hai bisogno di un motivo in più per motivarti ad allenarti, si spera che sapere che l'attività fisica migliora la salute del cervello, combattendo la depressione e l'ansia, ti ispirerà a muoverti di più e a sederti meno ogni giorno.
Ricerche precedenti hanno scoperto che l'esercizio fisico aumenta significativamente la produzione di VGF in specifiche regioni del cervello e innesca una reazione a catena potenzialmente legata all'efficacia degli antidepressivi. Si ritiene inoltre che il VGF abbia un effetto antidepressivo endogeno associato all'altezza del corridore. VGF ti aiuta a sentirti bene ogni volta che rompi il sudore mentre ti alleni.
Nel loro recente studio, i ricercatori canadesi hanno scoperto che il fattore di crescita del nervo VGF aiuta anche a guarire il rivestimento protettivo della mielina che circonda e isola le fibre nervose nel cervelletto.
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La materia grigia (a volte composta di materia grigia) consiste di neuroni non mielinizzati in tutto il cervello, il tronco cerebrale e il cervelletto; è anche presente in tutto il midollo spinale. La sostanza bianca prende il nome dal suo aspetto più leggero causato dal contenuto lipidico delle guaine mieliniche isolanti che accelerano la comunicazione tra varie regioni del cervello.
Il laboratorio di Picketts si concentra sulla ricerca del ruolo di varie proteine nello sviluppo neurale e nei disturbi della disabilità intellettiva. Utilizzano modelli di topo transgenici in cui i geni che codificano i regolatori epigenetici sono geneticamente inattivi per identificare il loro fabbisogno durante lo sviluppo del cervello. Questo li aiuta a individuare i meccanismi cerebrali che potrebbero causare disabilità intellettiva o fisica.
Per il loro ultimo studio, Picketts et al. stavano usando un ceppo di topi geneticamente modificati per avere un piccolo cervelletto. A causa delle dimensioni ridotte del loro cervelletto, questi topi soffrivano di atassia e avevano difficoltà a camminare o muoversi con fluidità. Tipicamente, i topi con piccoli cervelletti vivevano solo per circa 25-40 giorni. Ma, se a questi topi fosse stata data l'opportunità di correre volontariamente su una ruota, la durata della loro vita è stata estesa a più di 365 giorni.
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I ricercatori ritengono che questa scoperta potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti per la sclerosi multipla (SM) e altri disturbi neurodegenerativi che coinvolgono l'isolamento nervoso danneggiato. La SM è caratterizzata da un complesso processo immunomediato in cui una risposta anormale del sistema immunitario del corpo colpisce la mielina e distrugge la sostanza grassa attorno a ciascuna fibra nervosa che fornisce isolamento e comunicazione cerebrale ottimale.
La mielina danneggiata crea tessuto cicatriziale che viene chiamato "sclerosi". Quando una qualsiasi parte della guaina mielinica viene danneggiata o distrutta, interrompe gli impulsi nervosi che viaggiano attraverso il cervello e interrompe le linee di comunicazione di tratti di sostanza bianca tra varie regioni del cervello.
In una dichiarazione all'Università di Ottawa, David Picketts ha dichiarato: "Siamo entusiasti di questa scoperta e ora pianifichiamo di scoprire il percorso molecolare che è responsabile dei benefici osservati del VGF. Ciò che è chiaro è che il VGF è importante per avviare la guarigione in aree del cervello danneggiate. "
VGF aiuta a facilitare i poteri di esercizio neuroprotettivo
Storicamente, il cervelletto è stato pensato dalla maggior parte degli esperti come solo un centro cerebrale "non-pensante" responsabile della regolazione dei movimenti dei muscoli e del controllo dell'equilibrio. Tuttavia, un crescente corpo di ricerca implica che il cervelletto possa, in effetti, svolgere un ruolo importante nella funzione cognitiva o nella degenerazione della funzione esecutiva e della memoria.
Ad esempio, la scorsa settimana, i ricercatori della Harvard Medical School hanno riferito che l'atrofia delle regioni cerebrali sottocorticali incluso il cervelletto erano indicative di una combinazione di riduzione del volume cerebrale della materia grigia associata a deficit cognitivi nella malattia di Alzheimer.
I topi del recente studio canadese che hanno corso volontariamente hanno acquisito un miglior senso di equilibrio rispetto alle loro controparti sedentarie. Anche la loro atassia è migliorata. Ciò ha indotto i ricercatori a scavare più a fondo in quello che stava succedendo nel cervelletto. Ad un'ispezione più ravvicinata, i ricercatori hanno identificato che i topi in corsa avevano acquisito significativamente più isolamento della mielina intorno alle fibre nervose della materia bianca all'interno del loro cervelletto.
Per individuare il motivo per cui la corsa stava causando la crescita di guaine mieliniche più sane, il team ha cercato differenze nell'espressione genica tra topi in corsa e sedentari. Questo è quando hanno identificato VGF come candidato principale per migliorare l'isolamento della mielina attraverso un processo chiamato "oligodendrogenesi mediata da VGF". VGF è una delle centinaia di molecole (inclusa l'irisina) che i muscoli rilasciano nel corpo e nel cervello durante l'esercizio.
Quando il team di ricerca ha utilizzato un virus non replicante per introdurre la proteina VGF nel flusso sanguigno di un topo mutante sedentario, gli effetti hanno imitato quelli dei topi che stavano correndo in modo coerente. L'attivazione della produzione di VGF ha comportato un maggiore isolamento nella zona danneggiata del cervelletto e un minor numero di sintomi di malattia. Questa scoperta potrebbe portare a trattamenti rivoluzionari per le malattie neurodegenerative in futuro.
In un classico esempio di "usarlo o perderlo", i topi dovevano continuare a esercitare per mantenere i benefici neuroprotettivi del VGF. Sfortunatamente, se la loro ruota è stata rimossa dalla gabbia, i loro sintomi sono tornati e sarebbero morti prima.
Nella sua dichiarazione, David Picketts conclude: "Abbiamo bisogno di fare una ricerca più ampia per vedere se questa molecola può anche essere utile nel trattamento della sclerosi multipla e di altre malattie neurodegenerative".
Il "piccolo cervello" potrebbe prendere il centro del ventunesimo secolo
Questo nuovo studio sulla corsa di topi che superano l'atassia accumulando i tratti di fibra bianca nel cervelletto offre molti indizi che potrebbero applicarsi ad altri mammiferi, compreso l'uomo. Ad esempio, Jeremy Schmahmann, che dirige l'unità di atassia del Massachusetts General Hospital alla Harvard Medical School, ha trascorso la sua carriera studiando le ramificazioni neurologiche e psicologiche del danno al cervelletto in pazienti umani affetti da atassia.
Schmahmann ha una teoria radicale, Dysmetria of Thought , che è l'ipotesi che il cervelletto perfeziona i processi cognitivi negli emisferi destro e sinistro allo stesso modo in cui affina i movimenti muscolari attraverso la corteccia motoria nella corteccia cerebrale – quali piani e controlla l'esecuzione di movimenti volontari.
Come qualcuno che ama correre, andare in bicicletta e nuotare, ho sempre notato che impegnarsi in attività aerobica aiuta a chiarire i miei pensieri, a risolvere i problemi, a trovare nuove idee e a collegare i punti in modi nuovi e utili. Per decenni, sono stato in missione per isolare la meccanica del cervello che spiega il legame tra attività aerobica, pensiero creativo e la maggiore probabilità di avere un Eureka! momento.
Un indizio per risolvere questo indovinello è arrivato a giugno 2016, quando uno studio sulla creatività di Manish Saggar della Stanford University è stato pubblicato su Cerebral Cortex . Saggar e i suoi colleghi hanno scoperto che l'aumento della connettività tra il cervello e il cervelletto aumenta la capacità creativa. Altri studi hanno trovato che l'esercizio aerobico ottimizza la connettività della materia bianca attraverso il corpo calloso tra gli emisferi sinistro e destro del cervello.
Sebbene sia speculativo da parte mia, quando ho letto per la prima volta il nuovo studio dal laboratorio di Picketts stamattina, ho avuto un mini Aha! momento e mi sono chiesto: "Forse innescare la produzione di VGF tramite esercizio aerobico può aiutare a ottimizzare la connettività funzionale dei tratti di sostanza bianca nel cervelletto per le persone di ogni ceto sociale?"
Un aumento di VGF potrebbe aiutare a creare uno stato di superfluidità che è un termine che ho preso in prestito dal mondo della fisica per descrivere la sensazione del tuo corpo, mente e cervello che operano con attrito o viscosità assolutamente nulli. Ancora una volta, questa ipotesi è solo un'ipotesi plausibile a questo punto. Restate sintonizzati per ulteriori scoperte scientifiche su questo argomento entusiasmante!
© 2016 Christopher Bergland. Tutti i diritti riservati.
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