Il collegamento tra esercizio e memoria (e sonno?)

Una nuova ricerca mostra che l’esercizio ottimizza il cervello per il consolidamento della memoria.

L’esercizio migliora la connettività nel cervello e aumenta la memoria.

Fonte: iStock / Uberimages

L’esercizio fisico fa bene al cervello. La tua regolare lezione di jog o spin beneficia la memoria e la funzione esecutiva. Se lo fai tre o quattro volte alla settimana, l’esercizio migliora anche le tue capacità motorie, tutto ciò che richiede movimento e muscoli. Precedenti ricerche hanno dimostrato che i tempi dell’esercizio influenzano il modo in cui aiuta a deporre i ricordi.

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Ma nessuno sapeva molto sul perché questo dovrebbe essere così. Ora, un nuovo studio mostra per la prima volta come l’esercizio cambia il cervello in modi che potrebbero spiegare perché è utile per il consolidamento della memoria. “Il tuo cervello diventa più efficiente”, afferma Marc Roig, neuroscienziato e fisioterapista alla McGill University di Montreal, che è l’autore senior del giornale. Inoltre, dice Roig, i risultati suggeriscono che una buona notte di sonno potrebbe rappresentare una parte importante del processo.

Il documento, pubblicato su NeuroImage e co-autore di Fabien Dal Maso, Bennet Desormeau e Marie-Hélène Boudrias, si concentra sull’apprendimento motorio e sulla memoria. Roig ed i suoi colleghi lavorano con pazienti riabilitativi, specialmente quelli che hanno avuto un ictus. “L’idea è di provare a utilizzare esercizi accoppiati con l’apprendimento motorio per migliorare la conservazione delle capacità motorie nei pazienti”, afferma Roig. Ma le loro scoperte potrebbero applicarsi anche all’allenamento sportivo. E poiché l’esercizio fisico è stato trovato per migliorare altri tipi di memoria, come la memoria visiva o verbale, lo studio può avere implicazioni più ampie.

Nella prima parte dello studio, Roig e i suoi colleghi hanno confermato qualcosa che hanno trovato prima. Un attacco di esercizio acuto subito dopo aver praticato un’attività motoria ha migliorato la ritenzione 24 ore dopo. “Sembra che tu apra una finestra sulla plasticità cerebrale e che aiuti ciò che impari a consolidare in modo più efficace”, afferma Roig.

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Per dimostrarlo, hanno prima chiesto a due gruppi di giovani adulti di imparare cosa fosse essenzialmente un videogioco muscoloso. I partecipanti hanno manipolato un joystick in grado di misurare la forza della loro presa e hanno dovuto spostare un cursore sullo schermo di un computer, mettendolo all’interno di obiettivi specifici. Subito dopo il compito, un gruppo ha esercitato duramente su una bicicletta stazionaria per quindici minuti. L’altro gruppo non ha esercitato. Si sono seduti sulla bici senza pedalare.

Per indagare sull’attività cerebrale, i ricercatori hanno aggiunto un semplice compito motorio molto simile ai movimenti muscolari che il gioco aveva richiesto. Dopo aver esercitato o meno, i volontari hanno dovuto semplicemente afferrare un joystick e applicare una certa quantità di forza. Mentre lo facevano, i ricercatori hanno misurato l’attività elettrica nel loro cervello nelle successive due ore. “Le due ore successive sono fondamentali per il consolidamento di una memoria”, afferma Roig. “In [quella volta], il tuo cervello deciderà se vuole mantenere queste informazioni o no.”

Alla fine, hanno chiesto a tutti di tornare 8 ore e 24 ore dopo per giocare di nuovo. “Questo è solo per misurare la memoria”, dice Roig. L’intero esercizio è simile all’essere chiesto di memorizzare un paragrafo e poi provare a ripetere il paragrafo otto e 24 ore dopo per vedere quante parole ricordi. “È esattamente lo stesso, ma in questo caso è un compito motorio, non è un paragrafo”, spiega Roig.

“Quello che abbiamo scoperto è che quando stavano svolgendo il compito motorio più semplice, l’attività cerebrale era molto più bassa e la connettività tra le diverse aree del cervello era molto più alta [nel gruppo di esercizi]”, dice Roig. Nello specifico, hanno riscontrato un aumento della connettività sia all’interno che tra gli emisferi del cervello ed era particolarmente prevalente nelle aree sensoriali motorie, che sono responsabili dell’esecuzione e della pianificazione dei movimenti. Inoltre, “questa attività inferiore e una maggiore connettività erano correlate a quanto bene si ricordavano il compito motorio”.

Roig e il suo collega sospettano che ciò significhi che l’esercizio snellisce il lavoro che il cervello deve fare per ricordare qualcosa. “Quello che sembra fare l’esercizio è ridurre le richieste del cervello, così i ricordi possono essere consolidati in modo più efficiente perché c’è una migliore connettività tra le diverse parti del cervello”.

Mettere l’esercizio immediatamente prima dell’apprendimento motorio può anche funzionare, tra l’altro. Ma fatto in questo modo, l’esercizio deve essere più moderato o vi è il rischio che le persone affaticate escano così tanto da non poter partecipare all’apprendimento. Quando Roig ha separato l’apprendimento motorio e l’allenamento di due o più ore, gli effetti benefici sulla ritenzione scompaiono.

La possibile importanza del sonno emerge nell’ultima fase dello studio. Quando i partecipanti tornano e giocano otto ore dopo, il gruppo di esercizi non sembra essere migliore del gruppo di controllo. In effetti, nessuno è molto bravo. Questa è una scoperta che si è manifestata anche negli studi precedenti di Roig. Ma il giorno dopo, 24 ore dopo l’apprendimento iniziale, il gruppo che ha esercitato mostra una memoria significativamente maggiore dell’abilità rispetto al gruppo di controllo. “La mia ipotesi è che ci sia un’interazione tra esercizio e sonno”, dice Roig. “Sappiamo che il sonno è importante per il consolidamento della memoria e sappiamo che l’esercizio fisico può migliorare il consolidamento mentale, ma quello che stiamo vedendo nei miei studi è che, a meno che non dormi, non benefici degli effetti dell’esercizio”.

Quello che Roig chiama “il triangolo” dell’esercizio, del sonno e della memoria è relativamente inesplorato. Ma non per molto. Ha appena iniziato una nuova serie di studi che includerà il monitoraggio dei partecipanti mentre dormono. “Penso che forse l’esercizio fisico modifica l’architettura del cervello per migliorare la memoria, ma se non dormi non vedi questo miglioramento”.

Non sarà in grado di dire con certezza fino a quando questi prossimi studi non saranno completi, ma la prossima volta che vorrete imparare una nuova abilità, perché non pianificare qualche esercizio dopo e una buona notte di sonno? Non poteva ferire.

Copyright: Lydia Denworth 2018.

Riferimenti

Dal Maso, Fabien, et al. “L’esercizio cardiovascolare acuto promuove cambiamenti funzionali nelle reti cortico-motorie durante le prime fasi del consolidamento della memoria motoria.” NeuroImage 174 (2018): 380-392.