Il Cervello: come farlo funzionare al meglio? -parte 2.

Ed eccoci alla seconda puntata della serie di articoli dedicati al nostro organo più importante.

Nel primo articolo, vi ho parlato delle differenze neuroanatomiche di genere, e le conseguenze  che queste implicano nella vita quotidiana (link all'articolo).

La regola numero due è:

L'ATTIVITA' FISICA POTENZIA IL CERVELLO.

<<Da 10 a 20 chilometri al giorno per gli uomini, e circa la metà delle donne>>.

Questo è quanto affermano i più importanti antropologi, basandosi su fondate stime scientifiche. Ciò significa che il nostro cervello si è sviluppato e si è evoluto non mentre stavamo fermi, oziando, bensì mentre facevamo esercizio fisico.

Quando le foreste pluviali hanno iniziato a ridursi, facendo calare drasticamente le risorse alimentari locali, i nostri antenati sono stati costretti a vagabondare in un paesaggio sempre più arido, in cerca di alberi su cui sgattaiolare e cercare la cena. Col peggiorare delle condizioni climatiche, molti degli alberi scomparvero. Anziché spostarci in alto e in basso tra i rami, in un mondo a tre dimensioni, abbiamo iniziato a muoverci avanti e indietro attraverso aride savane a due dimensioni. Cosa che richiedeva molta resistenza.

Il primo vero pioniere fu l'Homo erectus, circa due milioni di anni fa. 

I nostri diretti antenati, gli Homo sapiens, hanno fatto la stessa cosa, partendo dall'Africa 100.000 anni fa, e raggiungendo l'Argentina circa 12.000 anni fa.

Si tratta di un impresa notevole,  considerando il mondo in cui vivevano i nostri antenati. Attraversavano fiumi e deserti, giungle e catene montuose, senza una cartina e per lo più senza utensili. Costruirono anche imbarcazioni per attraversare i mari senza l'ausilio della ruota e della metallurgia, e poi percorsero il Pacifico da nord a sud e da sud a nord con le più rudi competenze nautiche.

Sul cammino trovavano nuove fonti di cibo, nuovi predatori, nuove sfide da affrontare.

Subivamo le peggiori malattie, molti morivano, e allo stesso tempo partorivano e allevavano figlio senza nessuna conoscenza medica.

Tutto questo ci dice solo una cosa: o si cresceva al top della forma fisica, o non si cresceva affatto. E ci dicono anche che il cervello umano è diventato il più dotato in condizioni in cui il movimento era una costante.

Se le nostre competenze cognitive si sono forgiate nella fornace dell'attività fisica, non è plausibile che questa le influenzi ancora? Le capacità cognitive di una persona in forma sono diverse da quelle di una persona in cattive condizioni fisiche? E se una persona in cattive condizioni fisiche venisse fatto ritornare in forma?

Sono tutte domande scientificamente verificabili.

Sono stati scoperti gli effetti benefici dell'esercizio fisico studiando e osservando le popolazioni che invecchiano.

Alcuni individui invecchiano in modo energico e brillante, conducendo una vita brillante e produttiva fino agli ottant'anni e anche oltre; d'altra parte ci sono individui che sembrano duramente attaccati dal processo di invecchiamento, spezzati, e spesso non superano i settant'anni. 

Quali differenze ci sono nel processo di invecchiamento negli individui nell'uno e nell'altro gruppo?

-esiste un fattore che lascia prevedere se si invecchierà bene o male?

Secondo numerosi studi,  uno dei principali preconizzatori di un buon invecchiamento si è rivelato essere la presenza o l'assenza di uno stile di vita sedentario. 

La motivazione principale di questa affermazione deriva dal fatto che l'esercizio fisico migliora  le capacità cardiovascolari, che a sua volta riduce il rischio di malattie come attacchi cardiaci o ictus cerebrali. Dalle ricerche è emerso però un altro dato rilevante: le persone che invecchiano con successo sono anche più vigili mentalmente. 

-queste persone erano veramente più lucide?

Su queste persone vennero eseguiti i più numerosi test della mente. Indipendentemente dal tipo di misura utilizzato, la risposta era sempre positiva: una vita all'insegna dell'attività fisica   può significare un incremento delle capacità cognitive, rispetto a quanto si riscontra nei soggetti sedentari.

I soggetti attivi superano i sedentari in test sulla memoria a lungo termine, ragionamento, attenzione, problem solving, ecc.

La memoria a breve termine invece non era influenzata dall'attività fisica o meno, come anche alcuni tempi di reazione. 

Inoltre, se è vero che la maggior parte delle persone mostrano un incremento di qualche tipo,  il suo grado varia di molto da individuo a individuo.

Questi dati mostrano solo una correlazione, non una relazione causa-effetto.

Per evidenziare il legame diretto, occorre fare una serie di esperimenti più approfonditi:

-cambiare stile di vita cambia anche il tipo di invecchiamento?

Gli scienziati presero un gruppo di anziani, sedentari, e fecero compiere loro esercizio fisico per un certo periodo di tempo, finito il quale ne misurarono di nuovo le capacità cognitive: rilevarono in maniera uniforme che, dopo aver praticato un programma di esercizi aerobici, nei soggetti sedentari iniziavano a risvegliarsi tutti i tipi di attività mentali. Si presentarono risultati positivi già dopo soli 4 mesi.

Gli stessi risultati si sono avuti in bambini in età scolare: si è chiesto ad alcuni ragazzini di fare 30 minuti di jogging due o tre volte alla settimana: dopo 12 settimane, le loro capacità cognitive erano migliorate in modo considerevole.

Quando il programma venne interrotto, i punteggi tornarono ad essere quelli di prima dell’esperimento.

Man mano che uscivano fuori risultati incoraggianti, i ricercatori cominciarono ad affinare le loro domande:

-che tipo di esercizio fisico si deve fare, e per quanto tempo?

Ci sono delle buone, e delle cattive notizie.

La risposta alla domanda <<quanto?>> è: non molto.

E’ sufficiente camminare parecchie volte alla settimana perché il cervello ne tragga vantaggio. Sembra che il corpo chieda a gran voce di ritornare alle sue radici.  30 minuti di esercizio aerobico, due o tre volte alla settimana; se a questo si aggiunge una dieta  corroborante, i benefici cognitivi saranno ancora maggiori.

Naturalmente i risultati variano a livello individuale, e nessuno dovrebbe imbarcarsi in un programma di allenamento senza prima consultare un medico: troppo esercizio fisico e un’eccessiva stanchezza possono danneggiare le facoltà cognitive.

-l’esercizio fisico può curare i disordini cerebrali?

Dato il marcato effetto dell’esercizio fisico sulle capacità mentali, gli scienziati vollero indagare se potesse essere impiegato anche nel trattamento dei disordini cerebrali. Che cosa sarebbe successo in presenza di alterazioni come la demenza senile, o il più studiato cugino Morbo di Alzheimer? O di disordini affettivi come la depressione?

I ricercatori considerarono sia la prevenzione sia il trattamento.

Gli esperimenti furono svolti in tutto il mondo,  coinvolgendo migliaia di persone, spesso esaminate e tenute sotto osservazione per decenni.

I risultati sono chiari: se si svolge attività fisica da tempo libero, il rischio di demenza generale è dimezzato. L’esercizio aerobico sembra essere la chiave.

Nel caso di Alzheimer, i risultati sono ancora maggiori: in questi casi vi è stata una riduzione del 60% della probabilità di contrarre il morbo.

Quanto esercizio? Anche qui, con poco si ottiene molto. Sono sufficienti due volte alla settimana. Traducetelo in una passeggiata di venti minuti tutti i giorni, e potete ridurre del 57% il rischio di subire un ictus cerebrale,  una delle principali cause di disabilità mentale negli anziani.

E per quanto riguarda la depressione e gli altri disturbi affettivi? L’attività fisica ha effetti potenti nel decorso di questo tipo di malattie.   

 L’esercizio fisico regola la secrezione dei tre neurotrasmettitori  più comunemente associati al mantenimento della salute mentale: la serotonina, la dopamina, e la norepinefrina. Anche se non può sostituire il trattamento psichiatrico, l’attività fisica viene sempre più frequentemente utilizzata dagli psichiatri in associazione al trattamento classico. Addirittura, in alcuni esperimenti condotti su soggetti depressi e ansiosi, un rigoroso programma di esercizi fisici funse da sostituto di un trattamento farmacologico. Più a lungo il programma viene usato, maggiori sono i benefici. E’ soprattutto efficace nei casi gravi e nelle persone anziane.

-i vantaggi dell’attività fisica sono riservati solo agli anziani?                                                     La maggior parte dei dati che abbiamo raccolto riguardano popolazioni anziane. Se andiamo a valutare gli effetti dell’esercizio fisico in persone giovani, questi diventano meno chiari.  La principale ragione di ciò è che sono stati compiuti pochi studi. Solo recentemente ci si sta muovendo in questa direzione: uno studio molto convincente, ha coinvolto 10.000 dipendenti pubblici britannici di età compresa tra i 35 e i 55 anni, esaminandone le abitudini alla pratica fisica e disponendoli su una scala a tre livelli, basso, medio, alto. Le persone con un basso livello di attività fisica avevano mediamente prestazioni cognitive più scarse. Studi simili condotti in altri paesi hanno riportato gli stessi risultati.

Mancano studi sulle fasce meno giovani, ma i pochi dati disponibili puntano tutti nella stessa direzione che ormai ci è familiare.

L'attività fisica migliora la circolazione terminale: l'attività fisica stimola i vasi a produrre ossido nitrico, che regola il flusso sanguigno. Se il flusso aumenta, il corpo crea nuovi vasi sanguigni, che penetrano sempre di più in profondità nei tessuti. Più si fa esercizio fisico, più i tessuti si possono nutrire e più sostanze tossiche possono essere smaltite (i famigerati radicali liberi); e ciò avviene in tutto il corpo, cervello compreso.

Di recente è stato chiarito un altro effetto dell'esercizio fisico sul cervello: la pratica di attività fisica stimola la produzione di uno dei più potenti fattori di crescita cerebrali, il BDNF ( sigla che sta per brain derived neurotrophi factor, "fattore neurotrofico di derivazione cerebrale"), che aiuta nello sviluppo di tessuto sano.

Questa proteina mantiene giovani i neuroni e in salute i neuroni già esistenti, rendendoli molto più volenterosi di legarsi gli uni con gli altri, e in più stimola la neurogenesi, la formazione di nuove cellule nervose.

Maggiore è l'attività fisica, maggiore è la quantità di "fertilizzante" che si produce; per lo meno è quello che succede nei laboratori animali.

Attualmente vi sono indicazioni secondo cui lo stesso meccanismo ha luogo anceh negli esseri umani.

Cosa fare dunque? 

Non c'è dubbio che sia in atto nel mondo un'epidemia di obesità. I benefici dell'attività fisica sembrano pressoché infiniti, dato che il suo impatto è sistemico, dato che interessa la maggior parte dei sistemi fisiologici. L'esercizio rinforza muscoli e ossa, migliora la forza e l'equilibrio. Aiuta a regolare l'appetito, modifica il profilo lipidico del sangue e riduce il rischio di almeno dieci tipi diversi di cancro; rinforza il sistema immunitario e contrasta gli effetti tossici dello stress. Poiché migliora il sistema cardiocircolatorio, riduce il rischio di malattie cardiovascolari, ictus cerebrale e diabete. Se uniamo tutto questo ai benefici intellettivi che l'esercizio produce, abbiamo a portata di mano una bacchetta magica per migliorare la salute umana così come è concepita dalla moderna medicina.

Per cui, signori, spegnete il pc, infilatevi tuta e scarpe da ginnastica, prendete il guinzaglio del vostro cane  e andate a farvi una sana mezz'ora di passeggiata.

Il Cervello: come farlo funzionare al meglio? -parte 1.

Con questo pezzo inizia la mia prima serie di articoli incentrati su un argomento: l'argomento in questione è il nostro cervello. Pur pesando solo circa il 2% del nostro peso, il cervello consuma il 20% delle nostre energie.

Come funziona? Di cosa necessita per funzionare al meglio? Come fa a imparare le cose più diverse? Come fa a dimenticarle?

In questo e nei prossimi articoli descriverò le regole per ottenere il meglio dal nostro cervello, per allenarlo, e per mantenerlo attivo per tutta la vita.

La regola numero uno è:

LE DONNE E GLI UOMINI HANNO UN CERVELLO DIVERSO.

Voglio cominciare con un argomento "delicato".

C'è differenza tra il cervello di una donna e quello di un uomo, oppure le affermazioni a riguardo sono semplicemente dei retaggi culturali? Quanto questi retaggi culturali influiscono sulle aspettative sociali, e quindi sul comportamento degli individui?

C'è molta confusione su come uomini e donne si relazionano, e ancor di più sul perché; c'è anche confusione tra i termini, come sesso e genere.

Useremo sesso per riferirci alla biologia e all'anatomia, mentre genere sarà riferito alle aspettative sociali.

Innanzitutto, il sesso è scritto nel DNA, il genere no.

Per prima cosa, andremo ad analizzare quali sono le differenze tra maschio e femmina a livello biologico, genetico.

In che momento diventiamo maschi o femmine, come?

Tutto comincia nel migliore dei modi, meglio di così non potrebbe cominciare: durante un rapporto sessuale. Centinaia di milioni di spermatozoi viaggiano all'impazzata all'interno dell'utero alla ricerca di un ovulo.

Ad un essere umano servono 46 cromosomi, 23 ne ha l'ovulo, e altrettanti lo spermatozoo.

Tra questi 46, due cromosomi andranno a determinare il sesso del nascituro: i cromosomi X e Y.

L'ovulo ha sempre il cromosoma X, lo spermatozoo può avere uno o l'altro: è quindi lo spermatozoo a  determinare il sesso dell'embrione. Il 50% degli spermatozoi avrà la Y, il restante 50% la X.

X e Y sono molto diversi: X contiene circa 1500 geni, Y circa un centinaio. I geni di X partecipano a tutto il processo di costruzione dell'embrione, e sono importanti per il resto di tutta la vita. I  geni di Y sono molto meno importanti: col passare del tempo infatti li stiamo perdendo (si stima circa 5 geni ogni milione di anni).

Con un solo cromosoma X, i maschi necessitano di tutti i geni  di X che riescono ad ottenere; le femmine, invece, ne hanno due, e si trovano di fronte ad un altro problema: hanno il doppio degli "ingredienti".

Per ovviare questo problema, la cellula mette in atto quello che viene definito "inattivazione del cromosoma X" (o anche silenziamento). Essendoci due cromosomi X, uno paterno e uno materno, tra cui scegliere, quale dei due viene più frequentemente inattivato? In realtà, al di là di ogni aspettativa, dagli esperimenti è risultato che non vi è nessuna preferenza, la scelta è apparentemente casuale. Questo significa che nella femmina ci sono cellule che hanno il cromosoma X paterno, e cellule con quello materno.

Nel 2005 è stato completato il sequenzamento del genoma umano, e si è appurato che una percentuale decisamente alta di geni del cromosoma X codifica per proteine  implicate nella costruzione del

cervello. Alcuni di questi geni possono essere coinvolti nella costituzione di funzioni cognitive superiori, dalle competenze verbali ai comportamenti sociali a certi tipi di intelligenza.

Lo scopo dei geni è quello di creare molecole che facciano da mediatrici tra le funzioni delle cellule in cui risiedono. Raggruppamenti di queste cellule vanno a costituire l'anatomia del cervello.

Siamo passati dunque dai geni all'anatomia: quanto le differenze genetiche tra maschi e femmine influenzano la neuroanatomia?

Nei laboratori si sono riscontrate differenze nella corteccia frontale e prefrontale, aree che controllano gran parte delle competenze volte alla capacità di prendere decisioni. In alcuni punti, la corteccia è più spessa nelle donne che negli uomini.

Ci sono differenze basate sul sesso nel sistema limbico, che controlla la vita emozionale e media alcuni tipi di apprendimento.

Sono presenti differenze anche nell'amigdala, responsabile delle emozioni, e del ricordarle: a dispetto di un diffuso pregiudizio sociale, l'amigdala è più sviluppata negli uomini che nelle donne.

A riposo, l'amigdala femminile comunica di più con l'emisfero sinistro (quello razionale), mentre quella maschile con l'emisfero destro (quello "creativo").

Le cellule del cervello comunicano attraverso sostanze biochimiche; nemmeno queste sfuggono alle differenze sessuali: fra tutte la regolazione della serotonina.

La serotonina è importante nel regolare emozioni e umori (gli antidepressivi, il Prozac ad esempio, agiscono aumentando la concentrazione di serotonina disponibile a livello sinaptico).

I maschi riescono a sintetizzarla il 50% più velocemente delle donne.

Tutte queste differenze significano qualcosa? Quanto interferiscono nei comportamenti?

Come succede spesso in medicina, ma ancora di più in neurologia,  molto di ciò che si sa del cervello si sa grazie alle malattie cerebrali.

Il ritardo mentale è più frequente nei maschi: molte di queste patologie sono dovute a mutazioni dei

geni presenti nel cromosoma X. I maschi hanno solo un cromosoma X, quindi se questo si danneggia,  siamo costretti a subirne le conseguenze.

Questa è la prova più evidente che dimostra il coinvolgimento del cromosoma X nel funzionamento

cerebrale e quindi nel suo comportamento.

I maschi sono affetti da schizofrenia in modo più grave rispetto alle femmine.

Le donne hanno il doppio della probabilità di sviluppare una depressione

I maschi hanno più frequentemente un comportamento antisociale.

Le femmine soffrono più spesso di ansia.

La maggior parte degli alcolisti e dei tossicodipendenti è di sesso maschile.

Ma per quanto riguarda i comportamenti sani?

Gli uomini e le donne rispondono in modo diverso agli stress emotivi: i maschi attivano l'amigdala dell'emisfero destro, le femmine quella dell'emisfero sinistro;  le donne ricordano i dettagli emozionali, gli uomini colgono l'essenziale.

Le donne hanno capacità verbali migliori degli uomini: è noto da diversi anni che i maschi soffrono il doppio di disturbi del linguaggio, e inoltre sembra che le donne si riprendono meglio da deficit verbali indotti da ictus. Questo è dovuto a differenze anatomiche: le donne tendono ad usare entrambe gli emisferi, gli uomini primariamente uno solo. Le donne presentano connessioni più spesse tra i due emisferi, gli uomini più sottili.

Queste prove sono a sostegno delle osservazioni fatte per anni dagli educatori: man mano che avanzano nel sistema scolastico, le bambine sembrano essere più sofisticate dei bambini a livello verbale. Sono migliori nei problemi di memoria verbale, di scioltezza verbale, e nella velocità di articolazione. Anche da adolescenti, le ragazze continuano a battere i ragazzi nell'elaborazione di dati verbali.

Tuttavia, quanto di questo è dovuto a differenze di sesso, e quanto al contesto sociale?

Quando si parlano, le ragazze mantengono un contatto visivo frontale, prolungato, si protendono e parlano moltissimo. Per contro, i ragazzi si guardano raramente in faccia, preferendo angolature degli sguardi parallele o oblique, hanno scarso contatto visivo.  Non usano le informazioni verbali per rafforzare le loro relazioni, fare delle cose insieme è il collante che mantiene intatte le loro relazioni.

Alle elementari, i maschi cominciano a usare le loro competenze verbali per qualcosa: negoziare il loro status in un gruppo. I maschi con uno status elevato impartiscono ordini agli altri maschi del gruppo, verbalmente e anche fisicamente. I leader mantengono il loro dominio non solo dando ordini, ma anche controllando che vengano eseguiti.

Gli altri bambini forti cercano di sfidarli, e questo spesso avviene con le parole. Quello che ne risulta è che nei maschi la gerarchia è molto evidente, e dura. 

Le bambine utilizzano comportamenti e strategie completamente diversi: vi sono tra loro anche bambine di status gerarchico più alto, ma per generare e mantenere le gerarchie non usavano la forza. Le bambine parlano molto: parlare è così importante che il tipo di discorso determina lo status. Confidare i propri segreti determina lo status di "migliore amica". 

La differenza dei generi potrebbe descriversi come una piccola ma molto significativa differenza nell'uso delle parole: "FA COSÌ!", nel caso dei maschi; "FACCIAMO COSÌ", nel caso delle femmine.

Nel tempo, queste vie di comunicazione vanno man mano rafforzandosi, inducendo differenti sensibilità sociali nei due gruppi.

Come possiamo sfruttare tutte queste informazioni nella vita di tutti i giorni?

Avere a che fare con le vite emotive di uomini e donne è parte integrante del lavoro di numerosi professionisti.

Questi dovrebbero sapere queste cose:

Le emozioni sono utili. Inducono il cervello a prestare attenzioni.

Uomini e donne elaborano certe emozioni in modo diverso,

Le differenze sono il prodotto di complesse interazioni fra natura e cultura.