Una sola sessione di esercizio fisico può attivare rapidamente i meccanismi cerebrali che sostengono memoria e apprendimento. È quanto emerge da un nuovo studio guidato dalla neuroscienziata Michelle Voss dell’University of Iowa, pubblicato sulla rivista scientifica Brain Communications. La ricerca dimostra che anche un breve allenamento è in grado di aumentare l’attività di particolari onde cerebrali ad alta frequenza chiamate “ripples“, segnali neurali strettamente collegati ai processi di consolidamento della memoria.
Le “ripples”: il linguaggio della memoria
Le ripples vengono generate nell’ippocampo, una struttura cerebrale fondamentale per la formazione dei ricordi. Quando queste onde si attivano, si propagano verso altre regioni corticali coinvolte nei processi cognitivi, rafforzando le connessioni tra neuroni che permettono di immagazzinare e richiamare le informazioni.
In altre parole, queste oscillazioni funzionano come un sistema di sincronizzazione tra diverse aree del cervello, facilitando il passaggio delle informazioni e il consolidamento dei ricordi.
L’esperimento: 20 minuti di cyclette
Per osservare il fenomeno direttamente nel cervello umano, i ricercatori hanno studiato 14 pazienti con epilessia tra i 17 e i 50 anni seguiti presso l’University of Iowa Health Care Medical Center.
I partecipanti hanno svolto 20 minuti di esercizio su una cyclette dopo un breve riscaldamento. L’attività cerebrale è stata registrata prima e dopo l’allenamento tramite elettroencefalografia intracranica, una tecnica che utilizza elettrodi impiantati nel cervello per misurare direttamente l’attività neurale.
Le registrazioni hanno mostrato 2 risultati chiave:
- un aumento significativo delle ripples nell’ippocampo;
- un rafforzamento della comunicazione tra questa regione e diverse aree corticali legate alla memoria.
La prima prova diretta negli esseri umani
“Da anni sappiamo che l’esercizio fisico è associato a benefici cognitivi come il miglioramento della memoria“, spiega Michelle Voss. “Registrando direttamente l’attività cerebrale, il nostro studio dimostra per la prima volta negli esseri umani che anche una singola sessione di esercizio può modificare rapidamente i ritmi neurali e le reti cerebrali coinvolte nella memoria“.
In passato fenomeni simili erano stati osservati solo negli animali da laboratorio, come topi e ratti. Dimostrarli nell’uomo è molto più difficile, perché richiede misurazioni dirette dell’attività cerebrale tramite elettrodi impiantati.
Un effetto che riguarda tutti
Secondo gli autori, i risultati non sono limitati ai pazienti con epilessia coinvolti nello studio. I modelli di attività cerebrale osservati dopo l’esercizio sono infatti simili a quelli rilevati negli adulti sani attraverso tecniche non invasive come la risonanza magnetica funzionale.
Questa convergenza suggerisce che l’aumento delle ripples rappresenti una risposta generale del cervello umano all’attività fisica.
Verso nuove strategie per potenziare il cervello
Il prossimo passo della ricerca sarà verificare se questi cambiamenti cerebrali si traducano direttamente in migliori prestazioni cognitive. I ricercatori intendono infatti misurare memoria e apprendimento dei partecipanti subito dopo l’esercizio, mentre l’attività cerebrale viene registrata.
Comprendere meglio i meccanismi neurali che collegano movimento e funzioni cognitive potrebbe aprire la strada a nuovi programmi di attività fisica mirati a migliorare la memoria e a sviluppare strategie terapeutiche per diverse condizioni neurologiche.
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