I neuroni che aumentano la resistenza alla fatica

L'esercizio fisico rafforza i muscoli e le ossa, potenzia il cuore, combatte la depressione e... riscrive e arricchisce le connessioni cerebrali, in un circolo virtuoso che ci rende ancora più resistenti alla fatica. Un gruppetto di neuroni nella regione cerebrale dell'ipotalamo si attiva con particolare solerzia in risposta all'esercizio fisico, potenziando le sinapsi e regalando in cambio migliori performance di resistenza negli allenamenti successivi. Se le stesse cellule, per ora individuate nei topi, svolgessero una funzione analoga anche nel nostro cervello, le si potrebbe forse stimolare per amplificare gli effetti dell'allenamento.

Nella ricerca, pubblicata su Neuron, gli scienziati dell'Università della Pennsylvania hanno dimostrato che non solo l'esercizio fisico modella anche il cervello, ma che i cambiamenti di attività dei neuroni che rispondono in particolare alla fatica sono il motore che coordina tutte le altre risposte del corpo umano all'allenamento.

Il cervello come un muscolo

Per capire che cosa succeda nel cervello quando ci rafforziamo attraverso l'esercizio fisico, gli scienziati statunitensi si sono concentrati sui neuroni dell'ipotalamo ventromediale, un'area già nota per controllare il bilancio energetico, l'appetito e la glicemia. Hanno monitorato l'attività dei neuroni in questa regione prima, durante e subito dopo sessioni di allenamento dei topi su un attrezzo per correre, e notato che, subito dopo la corsa, l'attività in un sottogruppo preciso di questi neuroni aumentava. Le cellule in questione avevano qualcosa in comune: esprimevano un recettore chiamato SF1, importante per la regolazione del metabolismo.

Mano a mano che i topi si allenavano aumentava non solo il numero di neuroni attivati (circa il 53% del totale di quest'area alla fine dell'esperimento, contro meno del 32% del totale il primo giorno dell'esperimento), ma anche l'intensità della loro attivazione e la facilità con cui venivano attivati. Inoltre, l'esercizio ripetuto ha raddoppiato il numero di sinapsi (le connessioni tra neuroni) eccitatorie, quelle, cioè, che aumentano la probabilità che il neurone che riceve un segnale attraverso di esse poi lo trasmetta a sua volta.

Amministratori di risorse

Quando l'attività di questi neuroni è stata invece potenziata, sempre attraverso l'optogenetica, i topi allenati hanno mostrato miglioramenti nelle loro performance ancora più importanti, e sono riusciti a correre più rapidamente per più tempo rispetto ai topi che non avevano ricevuto questa "spinta".

Super cervelli per super atleti?

Idealmente, se si trovasse un modo per stimolare questi stessi neuroni anche nell'uomo, sempre che conservino in noi le stesse funzioni, si potrebbe massimizzare il guadagno dell'allenamento: potremmo immaginare di aumentare le doti di resistenza degli atleti, di aiutare le persone anziane a mantenere la loro massa muscolare o supportare nella terapia chi fatica a muoversi come conseguenza di una malattia. Per ora rimane uno scenario fantascientifico: invece, i benefici offerti dallo sport sul cervello e sul resto del corpo, sono reali e già afferrabili adesso.