Gli effetti dello sport sul cervello

08 gennaio, 2020
Perché lo sport migliora l'umore, la memoria e ci aiuta persino a guarire da lesioni cerebrali? In questo articolo vi spieghiamo cosa succede nel cervello quando ne aumentiamo l'ossigenazione facendo sport.

Lo sport apporta diversi benefici a livello psicologico, fisico e sociale. Oltre a rafforzare il sistema immunitario e a prevenire determinate malattie, migliora lo stato d’animo, l’autostima e l’aspetto fisico. Dal punto di vista fisiologico, fa bene alla salute cardiovascolare e respiratoria, ma anche al cervello, quando facciamo attività intensa. Ma quali sono gli effetti dello sport sul cervello?

Lo sport interviene regolando la secrezione di neurotrasmettitori delle cellule chimiche, responsabili della comunicazione tra neuroni. D’altro canto, interviene la neurogenesi, un processo grazie al quale si creano nuovi neuroni e si rigenerano quelli vecchi, contribuendo alla salute cerebrale e al corretto funzionamento cognitivo. A seguire vedremo in dettaglio questi processi, approfondendone le caratteristiche.

Donna che corre

Gli effetti dello sport sul cervello: neurogenesi

Un tempo si riteneva che l’invecchiamento e determinate abitudini provocassero la morte neuronale. Eppure da alcuni anni la scienza ha dimostrato che non è così. Si è osservato che i neuroni possono ripararsi, cercare dei meccanismi compensatori e aumentare l’efficacia delle reti che formano. Questa capacità prende il nome di plasticità cerebrale ed è fondamentale per lo sviluppo, l’apprendimento e la guarigione da diverse lesioni.

Uno dei principali meccanismi di plasticità cerebrale che si attiva durante l’attività fisica è la neurogenesi. La creazione di nuovi neuroni, infatti, non avviene in tutte le aree cerebrali. L’ippocampo, il bulbo olfattivo e la zona sottoventricolare del ventricolo laterale sono le aree in cui ha luogo questo fenomeno.

Negli ultimi dieci anni i ricercatori hanno concentrato i lori studi sulla determinazione dei fattori che stimolano la neurogenesi e su quali la impediscono. Hanno così scoperto che viene favorita da un ambiente stimolante e dall’attività fisica.

In che modo si manifestano gli effetti dello sport sul cervello?

Il modo in cui l’attività fisica incide sulla neurogenesi non è del tutto chiaro. Eppure, sono state raccolte prove a sufficienza sul fatto che i livelli di BDNF e di VEGF aumentano dopo l’allenamento.

Il BDNF (o fattore neurotrofico cerebrale) e la VEGF (o fattore di crescita dell’endotelio vascolare) sono proteine che contribuiscono rispettivamente alla sopravvivenza dei neuroni e alla formazione di vasi sanguigni.

  • BDNF

Si è osservato che il BDNF aumenta da 2 a 3 volte nel nostro cervello quando facciamo attività fisica e i suoi livelli tornano alla normalità circa un’ora dopo. L’aumento dei livelli di questa proteina è associato all’aumento del 2% l’anno del volume dell’ippocampo, il quale decresce dell’1-2% per effetto dell’età.

Per riassumere, l’attività fisica aumenta l’espressione del recettore NMDA nei neuroni dell’ippocampo. L’attivazione di questi recettori incrementa i livelli di calcio nelle sinapsi, favorendo, inoltre, l’attivazione di alcune vie che regolano l’espressione delle proteine BDNF. Il BDNF, a sua volta, attiva un altro recettore (TrkB), particolarmente presente nelle cellule progenitrici dell’ippocampo, favorendo così la creazione di nuovi neuroni.

  • VEGF

Sebbene il meccanismo che mette in relazione il VEGF e la neurogenesi non è chiaro, sappiamo che è associato alla neurogenesi sia in modo diretto, provocando un cambiamento nelle cellule progenitrice neuronali, e in modo indiretto, aumentando il numero e il perimetro dei vasi sanguigni.

L’incremento dei vasi sanguigni e l’estensione del loro perimetro favorisce una migliore circolazione e, quindi, una migliore salute cellulare. Per quanto riguarda gli effetti dello sport sul cervello, si è notato che l’allenamento stimola l’aumento di cellule progenitrici e riduce la morte cellulare, regolando l’espressione dei macrofagi (cellule del sistema immunitario che eliminano particelle estranee).

Connessioni neuronali

I neurotrasmettitori nel cervello

L’esercizio fisico provoca un aumento di vari neurotrasmettitori. Ad esempio, si produce un incremento di catecolamine, neurormoni che preparano il corpo a rispondere a situazioni di stress, minaccia o attività fisica.

Di questo gruppo fanno parte la noradrenalina, la dopamina e l’adrenalina.Quando facciamo sport, ci sentiamo più attivi e meglio grazie all’aumento della presenza di queste sostanze e delle endorfine.

Si manifesta anche una riduzione di cortisolo, il che favorisce una riduzione dei livelli di stress e, di conseguenza, anche l’effetto nocivo che questo ormone esercita sui neuroni.

Apprendimento e funzionamento cognitivo

Il processo di neurogenesi -e, più in generale, di neuroprotezione- appena descritto avviene principalmente nell’ippocampo. Quest’area cerebrale è specializzata nell’apprendimento spaziale e nella consolidazione della memoria a breve e a lungo termine. Diversi studi sugli effetti dello sport sul cervello hanno evidenziato che l’esercizio fisico regolare migliora la capacità di apprendimento e la memoria.

Inoltre, sembra che questo effetto -dovuto anche al miglioramento dello stato d’animo e alla riduzione dello stress- si estende ad altre abilità cognitive, come la velocità di elaborazione delle informazioni, il processo decisionale e l’attenzione selettiva. Tutto questo, in sostanza, mette in relazione l’attività fisica con un migliore rendimento cognitivo generale. 

  • Morales Mira, M. (2014). Ejercicio físico: su rol en la neurogénesis inducida por BDNF y VEGF. Motricidad humana, 15(2), 134-142.
  • Riquelme Uribe, D. (2013). Ejercicio físico y su influencia en los procesos cognitivos. Motricidad y persona, 13, 69-74.