Un allenamento di 15 minuti può facilitare gli stati cerebrali ottimali

Un singolo attacco di esercizio aerobico può migliorare l’efficienza e la connettività del cervello.

Fonte: LANBO / Shutterstock

Per la prima volta, un nuovo studio della McGill University riporta che un singolo esercizio di esercizio cardiovascolare di quindici minuti può ottimizzare connettività ed efficienza cerebrale. Più in particolare, i ricercatori hanno scoperto che 15 minuti di esercizio aerobico su una bicicletta stazionaria subito dopo aver praticato una complessa abilità visuomotoria hanno creato uno stato cerebrale ottimale per il consolidamento della memoria a lungo termine del compito. I risultati di questo studio sono stati recentemente pubblicati sulla rivista NeuroImage .

Nella ricerca precedente, l’autore senior Marc Roig ha scoperto che un singolo esercizio aerobico eseguito entro una finestra temporale ristretta dopo essere stato esposto a nuove informazioni migliorava la capacità di ricordare la conoscenza esplicita usando la memoria dichiarativa. Roig et al. riassumere questi risultati: “Quando eseguito in stretta prossimità temporale alla codifica della memoria, un singolo attacco di esercizio può facilitare la conservazione a lungo termine delle informazioni”.

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Altre ricerche sul legame tra esercizio aerobico e consolidamento della memoria condotto da Roig hanno dimostrato che l’esercizio cardiovascolare aiuta anche a consolidare le memorie di abilità motorie implicite se e quando l’allenamento aerobico di 15 minuti viene eseguito subito dopo aver praticato una specifica abilità motoria.

Per l’ultima ricerca su McGill sulla correlazione tra consolidamento della memoria e un singolo esercizio di 15 minuti di esercizio aerobico, il primo autore Fabien Del Maso ha collaborato con Roig per esaminare cosa stava succedendo nel cervello durante questo processo.

Per testare le differenze nell’attività cerebrale durante l’apprendimento del compito motorio con o senza un successivo esercizio aerobico, i partecipanti allo studio hanno svolto un videogioco di “pizzicamento” che prevedeva di impugnare un dinamometro con vari gradi di intensità per spostare con precisione un cursore sullo schermo del computer mentre viene monitorato mediante elettroencefalogramma (EEG) ed elettromiografia (EMG).

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I partecipanti allo studio sono stati divisi in quelli che riposavano dopo una prima prova di una nuova abilità motoria e quelli che hanno guidato una cyclette per 15 minuti. Quando è stato chiesto di ripetere lo stesso compito 24 ore dopo, quelli che avevano esercitato usavano molto meno risorse cerebrali.

Fonte: McGill University

Immediatamente dopo la sessione di pratica iniziale del pinch-task, i partecipanti hanno guidato una bicicletta stazionaria per 15 minuti o si sono seduti fermi. Quindi, ai partecipanti è stato chiesto di eseguire nuovamente il compito di impugnatura a intervalli di 30, 60 e 90 minuti mentre i ricercatori hanno valutato l’attività cerebrale. La fase successiva del test si è verificata 8 ore dopo l’apprendimento iniziale delle abilità motorie e ancora 24 ore dopo, poiché i ricercatori hanno monitorato i cambiamenti nell’attività cerebrale, l’efficienza e la connettività.

In particolare, i partecipanti allo studio che avevano eseguito 15 minuti di esercizio aerobico dopo aver appreso l’abilità del dinamometro, sono stati in grado di eseguire il complesso “compito di pizzico” utilizzando meno risorse cerebrali e con una migliore efficienza interhemisferica 24 ore dopo l’apprendimento iniziale del compito.

Fonte: Kzenon / Shutterstock

Quando i ricercatori hanno analizzato i dati del cervello per dissotterrare i fattori di differenziazione tra i gruppi “esercizio” e “non esercizio”, hanno scoperto che le connessioni neurali tra e all’interno degli emisferi cerebrali erano diventate più efficienti in coloro che hanno lavorato per 15 minuti dopo l’abilità motoria iniziale l’apprendimento era avvenuto.

“Poiché l’attivazione neurale nel cervello di coloro che avevano esercitato era molto più bassa, le risorse neurali potevano quindi essere assegnate ad altri compiti. L’esercizio fisico può aiutare a liberare parte del tuo cervello per fare altre cose “, ha detto Fabien Dal Maso in una dichiarazione.

Sleep riproduce un ruolo fondamentale nel consolidamento della memoria

Un aspetto particolarmente interessante di questo studio è che a 8 ore dall’apprendimento di una nuova abilità motoria c’è stata una differenza relativamente piccola nella ritenzione di abilità tra i gruppi di esercizi e quelli di non esercizio. Tuttavia, dopo che erano trascorse 24 ore, ed entrambi i gruppi hanno avuto la possibilità di dormire, il gruppo di esercizi ha mostrato un robusto miglioramento nel compito di pizzicare mentre utilizzava meno risorse cerebrali.

“Ciò che questo ci suggerisce, ed è qui che seguiremo la nostra ricerca, è che il sonno può interagire con l’esercizio fisico per ottimizzare il consolidamento delle memorie motorie”, ha detto Marc Roig in un comunicato. “È molto eccitante lavorare in questo settore in questo momento perché c’è ancora molto da imparare e la ricerca apre le porte agli interventi sanitari che possono potenzialmente fare una grande differenza per la vita delle persone”.

Le ultime scoperte di McGill sono un’aggiunta preziosa basata su evidenze alle precedenti ipotesi su un possibile collegamento tra sonno, esercizio aerobico e padronanza di nuove abilità. Oltre un decennio fa, c’erano alcune evidenze empiriche iniziali che il sonno svolgeva un ruolo importante nel consolidare la memoria procedurale implicita e alcune ipotesi che l’esercizio fisico può aiutare a ottimizzare questo processo. Ad esempio, nel capitolo “The Sleep Remedy” di The Athlete’s Way (2007), ho scritto,

“Esercizio e sonno formano un cerchio perfetto. L’esercizio fisico aiuta le persone a dormire meglio e dormire aiuta gli atleti a fare meglio. Pratica, pratica, pratica dovrebbero essere davvero la pratica, il sonno, la pratica, il sonno, la pratica, il sonno. Studi recenti suggeriscono che il cervello utilizza il sonno di una notte per consolidare i ricordi, le azioni e le abilità apprese durante il giorno. Robert Stickgold ha dedicato la sua vita alla ricerca del sonno in relazione alla memoria e all’apprendimento. Spiega: “Supponiamo che tu stia cercando di imparare un passaggio in un studio di Chopin, e non riesci proprio a capirlo. Te ne vai e il giorno dopo (dopo una buona notte di sonno), al primo tentativo, hai perfettamente. Lo vediamo con i musicisti e con le ginnaste. C’è qualcosa nell’apprendere modelli di attività motoria, movimenti complessi: sembrano migliorare da soli. “Se vuoi migliorare nello sport, devi dormire molto. Il sonno consolida i ricordi in modo che il tuo cervello possa essere snellito e funzionare come un motore ben sintonizzato. ”

Una cosa che rende l’ultimo studio del 2018 da McGill unico e potenzialmente innovativo è che queste scoperte potrebbero aiutare a mettere a punto una prescrizione pratica per come e quando una dose specifica di esercizio aerobico crea uno stato cerebrale ottimale per il consolidamento della memoria.

L’ultima ricerca basata sulle neuroscienze suggerisce che 15 minuti di esercizio aerobico subito dopo aver praticato una nuova abilità motoria, seguita da una buona notte di sonno, potrebbero essere ideali per promuovere cambiamenti funzionali nel cervello che facilitano il consolidamento ottimale della memoria motoria. Questa scoperta ha il potenziale per aiutare i pazienti che hanno subito un ictus o chiunque abbia problemi di mobilità dopo una lesione accelera il suo recupero delle capacità motorie quotidiane.

Riferimenti

Fabien Dal Maso, Bennet Desormeau, Marie-Hélène Boudrias, Marc Roig. “L’esercizio cardiovascolare acuto promuove i cambiamenti funzionali nelle reti di cortocircuiti durante le fasi iniziali del consolidamento della memoria motoria.” NeuroImage (Pubblicato: 1 luglio 2018) DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2018.03.029

Marc Roig, Kasper Skriver, Jesper Lundbye-Jensen, Bente Kiens, Jens Bo Nielsen. “Un singolo attacco di allenamento migliora la memoria del motore.” PlosOne (2012) DOI: 10.1371 / journal.pone.0044594

Marc Roig, Richard Thomas, Cameron S. Mang, Nicholas J. Snow, Fatemeh Ostadan, Lara A. Boyd e Jesper Lundbye-Jensen. “Effetti dipendenti dal tempo dell’attività cardiovascolare sulla memoria” Recensioni su scienze motorie e sportive (2016) DOI 10.1249 / JES.0000000000000078