Un nou studiu oferă o perspectivă nouă asupra beneficiilor exercițiilor fizice, care ar trebui să îi motiveze pe adulți să continue să facă mișcare pe tot parcursul vieții, în special la vârsta mijlocie. Exercițiile fizice pe termen lung aduc beneficii profunde creierului în curs de îmbătrânire și pot preveni declinul funcției de memorie legat de îmbătrânire, prin creșterea supraviețuirii și modificarea rețelei de neuroni născuți la vârsta adultă timpurie și, astfel, prin facilitarea participării acestora la procesele cognitive.

Îmbătrânirea este adesea însoțită de declin cognitiv. Printre primele structuri ale creierului afectate se numără hipocampul și cortexul adiacent, zone esențiale pentru învățare și memorie. Deficitele în ceea ce privește capacitatea cognitivă sunt asociate cu reducerea volumului hipocampului și degradarea conectivității sinaptice între hipocampus și cortexul (peri)-entorinal.

Tot mai multe dovezi indică faptul că activitatea fizică poate întârzia sau preveni aceste reduceri structurale și funcționale la adulții în vârstă. Un nou studiu realizat de Florida Atlantic University și CINVESTAV, Mexico City, Mexic, oferă o perspectivă nouă asupra beneficiilor exercițiilor fizice, care ar trebui să îi motiveze pe adulți să continue să facă mișcare pe tot parcursul vieții, în special la vârsta mijlocie.

Studiu. Efectele alergării pe termen lung

Pentru studiu, cercetătorii s-au concentrat asupra efectelor alergării pe termen lung asupra unei rețele de noi neuroni hipocampali care au fost generați la șoarecii adulți tineri, la vârsta mijlocie. Acești „șoareci pe fugă” demonstrează că alergarea de-a lungul vârstei mijlocii menține conectați neuronii născuți la vârsta adultă veche, ceea ce poate preveni sau întârzia pierderea memoriei și neurodegenerarea legate de îmbătrânire.

Se crede că neuronii născuți la vârsta adultă contribuie la funcția de memorie dependentă de hipocampus și se crede că sunt temporar importanți, în timpul așa-numitei „perioade critice”, la aproximativ trei până la șase săptămâni de vârstă a celulelor, când pot prezenta în mod trecător o plasticitate sinaptică sporită. Cu toate acestea, acești noi neuroni rămân prezenți timp de mai multe luni, dar nu era clar dacă cei născuți la începutul vârstei adulte rămân integrați în rețelele neuronale și dacă circuitele lor sunt modificabile prin activitatea fizică la vârsta mijlocie.

O abordare unică

Pentru a răspunde la aceste întrebări, cercetătorii au folosit o abordare unică de urmărire a circuitelor bazată pe virusul rabic, cu un interval de timp lung între marcarea inițială a noilor neuroni și analiza ulterioară a circuitelor neuronale ale acestora la rozătoare. La mai mult de șase luni de la marcarea neuronilor născuți la vârsta adultă cu un vector reporter fluorescent, aceștia au identificat și cuantificat intrările aferente directe către acești neuroni născuți la vârsta adultă în hipocampus și în zonele (sub)corticale, atunci când șoarecii erau de vârstă mijlocie.

Rezultatele studiului, publicate în revista eNeuro, arată că firele de funcționare pe termen lung ale noilor neuroni „vechi”, născuți în timpul vârstei adulte timpurii, într-o rețea care este relevantă pentru menținerea codificării memoriei episodice în timpul îmbătrânirii.

„Exercițiile fizice pe termen lung aduc beneficii profunde creierului îmbătrânit și pot preveni declinul funcției de memorie legat de îmbătrânire, prin creșterea supraviețuirii și modificarea rețelei de neuroni născuți la vârsta adultă timpurie și, prin urmare, prin facilitarea participării lor la procesele cognitive”, a declarat Henriette van Praag, doctor în științe, autorul corespondent, profesor asociat de științe biomedicale la Colegiul Schmidt de Medicină al FAU și membru al Institutului FAU Stiles-Nicholson Brain.

Efectele asupra neuronilor

Rezultatele studiului au arătat că alergarea pe termen lung a crescut semnificativ numărul de neuroni născuți la vârsta adultă și a îmbunătățit recrutarea de celule presinaptice (sub)-corticale în rețeaua lor.

„Alergarea pe termen lung poate spori capacitatea de separare a modelelor, capacitatea noastră de a distinge între evenimente și stimuli foarte asemănători, un comportament strâns legat de neurogeneza adultă, care este printre primele care prezintă deficite indicative ale declinului memoriei legate de vârstă”, a declarat Carmen Vivar, doctor în științe, autor corespondent, Departamentul de Fiziologie, Biofizică și Neuroștiințe, Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del IPN din Mexic.

Declinul funcției de memorie legat de îmbătrânire este asociat cu degradarea intrărilor sinaptice de la cortexul peririnal și entorinal pe hipocampus, zone ale creierului care sunt esențiale pentru separarea modelelor și pentru memoria contextuală și spațială.

„Arătăm că alergarea crește, de asemenea, în mod substanțial, proiecția dinspre subiculul dorsal asupra celulelor granulare bătrâne născute la vârsta adultă”, a spus van Praag. „Această conectivitate poate furniza informații asociate navigației și mediază îmbunătățirea pe termen lung indusă de alergare în funcția de memorie spațială”.

Includerea exercițiilor fizice în viața de zi cu zi

Rezultatele studiului arată că alergarea nu numai că a salvat conectivitatea perirhinală, dar a crescut și a modificat contribuția cortexului entorinal la rețeaua de neuroni bătrâni născuți la vârsta adultă.

„Studiul nostru oferă o perspectivă asupra modului în care exercițiile fizice cronice, începând de la vârsta adultă tânără și continuând de-a lungul vârstei mijlocii, ajută la menținerea funcției de memorie în timpul îmbătrânirii, subliniind relevanța includerii exercițiilor fizice în viața noastră de zi cu zi”, a declarat Vivar.

Coautorii studiului sunt Ben Peterson, doctor în științe, în prezent postdoctorand la UC Davis; Alejandro Pinto, de la Colegiul Schmidt de Medicină și Institutul de Creier Stiles-Nicholson al FAU; și Emma Janke, recent absolventă a Universității din Pennsylvania.

Această cercetare a fost sprijinită parțial de FAU Stiles-Nicholson Brain Institute și de Jupiter Life Sciences Initiative (acordat lui van Praag) și de Fondo de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico del Cinvestav (Proyectos SEP-Cinvestav), (acordat lui Vivar).