Livelli ottimali di esercizio invertono il declino cognitivo nei topi

Un racconto di due esperimenti

In questo studio, il Dr. Blackmore ei suoi colleghi hanno condotto due esperimenti.

In primo luogo, hanno studiato se un aumento dei livelli di GH fosse correlato a punti di esercizio in cui i topi anziani mostravano miglioramenti cognitivi significativi.

Quindi, hanno esaminato se il GH ha svolto un ruolo causale nella tempistica e nell’attivazione dei benefici legati all’esercizio che hanno osservato negli animali.

Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno utilizzato vari test comportamentali per valutare le funzioni cognitive degli animali, annotando i risultati corrispondenti.

Oltre ai test comportamentali, gli sperimentatori hanno raccolto campioni di sangue dagli animali, insieme a campioni di tessuto dal cervello e dalla ghiandola pituitaria. Questi campioni hanno permesso loro di osservare i cambiamenti indotti dall’esercizio nell’ippocampo e di monitorare i cambiamenti nei livelli di GH.

I ricercatori hanno confrontato tutti i risultati dei test con un gruppo di controllo.

35 è il ‘numero magico’

All’inizio, gli scienziati hanno osservato che i topi più anziani si comportavano significativamente meno bene delle loro controparti più giovani nei test comportamentali.

Dopo questo ciclo di test, il team ha ospitato gli animali in una gabbia e ha dato loro accesso a una ruota da corsa.

Ripetendo i test comportamentali, gli scienziati hanno scoperto che gli animali più anziani che hanno corso per 35 giorni hanno mostrato miglioramenti nell’apprendimento simili a quelli degli animali giovani che non corrono.

Sorprendentemente, hanno scoperto che periodi di esercizio più o meno lunghi di 35 giorni non avevano effetti evidenti sull’apprendimento. Per questo motivo, hanno chiamato il segno dei 35 giorni un “punto debole”.

Per confermare l’importanza di questo punto debole, gli scienziati hanno testato un altro gruppo di animali utilizzando un test comportamentale diverso. Hanno osservato miglioramenti di apprendimento simili nel nuovo set di topi anziani che hanno funzionato per 35 giorni.

Dopo questa osservazione, i ricercatori si sono rivolti ai livelli di GH per capire perché un preciso periodo di esercizio migliora le funzioni cognitive. Qui, hanno notato che i livelli di GH circolanti hanno raggiunto il picco durante il punto debole dell’esercizio.

Inoltre, il team ha scoperto che il GH stimola la produzione di nuovi neuroni nell’ippocampo.

Ciò ha portato gli scienziati a concludere che il GH svolge un ruolo centrale nei benefici cognitivi osservabili dall’esercizio nei topi anziani.

Nel secondo studio, hanno studiato come la produzione di nuovi neuroni ha cambiato i circuiti nel cervello murino invecchiato.

Utilizzando una procedura di risonanza magnetica non invasiva, il team ha scoperto che il miglioramento dell’apprendimento spaziale era il risultato di una maggiore connettività nel giro dentato, parte della porta di accesso all’ippocampo.

“Questo studio ha mostrato per la prima volta che l’esercizio può ripristinare la connettività all’interno del cervello del topo”, ha detto il dottor Blackmore Notizie mediche oggi, osservando che lo studio “ha identificato quali regioni [in the brain] sono essenziali per un apprendimento spaziale di successo.

Gestire le aspettative

Per comprendere l’implicazione dei risultati, MNT chiesto il parere di un esperto.

La dottoressa Jennifer Bramen, Ph.D., ricercatrice senior presso il Pacific Neuroscience Institute, Santa Monica, California, ha spiegato che qualsiasi intervento che mostri la neurogenesi – la crescita di nuovi neuroni – nel cervello adulto è “molto eccitante”.

Ha anche aggiunto che “i risultati dello studio sono molto preziosi”.

Tuttavia, ha incoraggiato il pubblico ad adottare una mentalità di paziente ottimismo:

“L’implicazione clinica di questo e del crescente corpo di ricerca sull’esercizio aerobico è che è uno strumento incredibilmente prezioso per preservare la salute del cervello e le capacità cognitive con l’avanzare dell’età”.

“Uno dei loro risultati chiave”, ha aggiunto il dottor Bramen, “è che i topi impiegano tempo (35 giorni) per sperimentare un miglioramento significativo della loro cognizione”.

“È importante gestire le aspettative sulla rapidità con cui una persona sperimenterà un beneficio significativo da un regolare esercizio aerobico. [However], è [also] importante continuare a fare esercizio per mantenere questi benefici”, ha concluso.

Un paradigma di esercizio ‘ottimale’

Come ha osservato il dottor Bramen, i risultati dello studio sono preziosi. Tuttavia, lo studio non è privo di limitazioni.

In primo luogo, il team ha utilizzato solo topi femmina anziani sani nel loro lavoro. Pertanto, gli esperimenti devono essere ripetuti nei topi maschi per determinare se i risultati si applicano a entrambi i sessi.

Ciò è necessario perché i tempi esatti per sperimentare i benefici dell’esercizio fisico possono differire tra i sessi.

Inoltre, sono ancora necessari studi sull’uomo per confermare le scoperte degli scienziati.

Il team prevede di studiarlo in futuro. In una conversazione con MNT, il Dr. Blackmore ha rivelato che, grazie al biomarcatore GH, gli scienziati possono ora identificare quando l’esercizio ha raggiunto un livello ottimale che aiuta la funzione cerebrale.

Inoltre, ha detto, a causa dell’approccio non invasivo utilizzato dai ricercatori negli esperimenti, è fiducioso che “approcci simili possono essere intrapresi con soggetti umani”.

“Il nostro obiettivo finale è identificare un paradigma di esercizio ottimale in grado di migliorare la cognizione umana nelle persone anziane per rallentare la velocità, ritardare o persino prevenire la demenza. Questi studi sugli animali aprono la strada a questo lavoro”.

– Dottor Blackmore