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Relazione
Heisz J, Clark I, Bonin K, et al. Gli effetti dell'esercizio fisico e dell'allenamento cognitivo sulla memoria e sui fattori neurotrofici.J Cogn Neurosci. 2017;29(11):1895-1907.
Obiettivo
Esaminare gli effetti dell’allenamento fisico rispetto all’esercizio combinato e all’allenamento cognitivo per determinare se ci sono effetti sinergici sulla memoria negli esseri umani. Sono stati misurati anche i fattori neurotrofici che supportano la sopravvivenza e la funzione delle cellule dell'ippocampo per suggerire possibili meccanismi per i cambiamenti di memoria osservati.
Bozza
Studio di intervento non randomizzato
Partecipante
95 giovani adulti sani di età compresa tra 17 e 30 anni (58 donne, 37 uomini) che si sono esercitati intensamente per meno o uguale a 1 ora a settimana al basale
intervento
I partecipanti hanno completato 6 settimane di allenamento fisico, allenamento fisico e cognitivo combinato o nessun allenamento (controllo). L'allenamento fisico consisteva in 20 minuti di allenamento a intervalli ad alta intensità circa tre volte a settimana per 6 settimane (numero medio di sessioni di allenamento per il gruppo di esercizi: 17 ± 1 DS). Il training cognitivo consisteva in 20 minuti di allenamento con una versione computerizzata del compito di memoria di concentrazione circa 3 volte a settimana per 6 settimane.
Parametri dello studio valutati
- Spitzensauerstoffverbrauch (VO2 Peak), um zu beweisen, dass körperliches Training die aerobe Fitness verbessert.
- Kirwan und Starks Mnemonic Similarity Task (MST) zum Testen der Gedächtnisfunktion. Der MST testet das Gedächtnis von Bildern von Alltagsgegenständen, insbesondere das Hochinterferenzgedächtnis und die allgemeine Wiedererkennung. Ein hohes Interferenzgedächtnis wurde als voreingenommene Fähigkeit definiert, Köderartikel korrekt als „ähnlich“ zu identifizieren, und allgemeine Wiedererkennung wurde als voreingenommene Fähigkeit definiert, eine Wiederholung korrekt als „alt“ zu identifizieren.
Misure di esito primarie
- Maximaler Sauerstoffverbrauch am Ende der 6-wöchigen Übungsintervention; Teilnehmer mit VO2 Peak > 4,6 ml/kg/min wurden als High-Responder und solche mit VO angesehen2 Peaks < 4,6 ml/kg/min wurden als Low-Responder betrachtet.
- Verbesserung bei hochinterferenten und allgemeinen Erkennungsgedächtnisaufgaben von der Grundlinie bis zum Ende der 6-wöchigen Übungsintervention
- Veränderung der Serumspiegel von BDNF und IGF-1 vom Ausgangswert bis zum Ende der 6-wöchigen Intervention
Approfondimenti chiave
- Sowohl die reine Übungsgruppe als auch die kombinierte Übungs- und kognitive Trainingsgruppe hatten eine bessere High-Interferenz-Gedächtnisleistung als die Kontrollgruppe (P<0,05).
- Die BDNF- und IGF-1-Serumspiegel stiegen gegenüber dem Ausgangswert bei Personen signifikant an, die eine größere aerobe Anpassung an das körperliche Training zeigten (d. h. High-Responder; P<0,05).
- High-Response auf Bewegung, die auch kognitives Training erhielten, hatten eine bessere High-Interferenz-Gedächtnisleistung als diejenigen in der Nur-Übungs-Gruppe (P=0,037).
Implicazioni pratiche
L’attività fisica è associata a miglioramenti nella funzione cognitiva sia nei modelli animali che umani. Negli esseri umani, uno stile di vita attivo e l’idoneità cardiovascolare sono associati a una migliore funzione cognitiva in età avanzata.1Altri studi trasversali hanno scoperto che la capacità aerobica predice una migliore prestazione della memoria nei compiti di richiamo libero ritardato,2memoria relazionale,3e apprendimento spaziale.4
Tuttavia, pochi studi hanno esaminato gli effetti combinati dell’esercizio fisico e dell’allenamento cognitivo negli esseri umani e questi sono stati limitati alle popolazioni anziane.5.6
Forse la domanda quando si tratta di esercizio dovrebbe essere: “Quale tipo, intensità e frequenza sono ideali per migliorare la memoria?”
Modelli animali hanno scoperto che l’esercizio promuove la proliferazione di nuovi neuroni nel giro dentato dell’ippocampo, mentre l’allenamento cognitivo promuove la sopravvivenza e l’integrazione di questi nuovi neuroni all’interno della rete. L'ippocampo è principalmente associato alla memoria, in particolare alla formazione e al recupero di ricordi di eventi ed episodi complessi.7Al contrario, il giro dentato si riferisce ai dettagli più fini della memoria; In particolare, svolge un ruolo importante nel risolvere le interferenze tra contesti molto simili.
Questo studio esamina gli effetti dell'allenamento fisico rispetto all'esercizio combinato e all'allenamento cognitivo per determinare se ci sono effetti sinergici sulla memoria nei giovani adulti. Questo studio ha valutato anche l’influenza dell’esercizio fisico sulla capacità aerobica e sui fattori neurotrofici sierici BDNF e IGF-1.
Gli studi hanno dimostrato che le associazioni tra una maggiore capacità aerobica e migliori prestazioni della memoria possono essere rafforzate aumentando i fattori neurotrofici. È noto che IGF-1 e BDNF influenzano la neurogenesi e la plasticità attraverso percorsi di segnalazione simili.8Il fattore neurotrofico derivato dal cervello aiuta il cervello a formare nuove connessioni, riparare le cellule cerebrali difettose e proteggere le cellule cerebrali sane. È stato anche dimostrato che regola la plasticità sinaptica, che è essenziale per un'elevata memoria di interferenza.9Inoltre, l’IGF-1 – un noto potente stimolo per l’angiogenesi – viene aumentato dall’esercizio e si ritiene che agisca come mediatore a monte per aumentare la produzione di BDNF nell’ippocampo.7
Gli autori hanno scoperto che i soggetti con una risposta elevata all'esercizio nel gruppo di allenamento combinato avevano prestazioni di memoria ad alta interferenza migliori rispetto ai soggetti con risposta elevata all'esercizio che hanno ricevuto solo allenamento fisico. Inoltre, i soggetti con risposta elevata avevano anche livelli di BDNF e IGF-1 più elevati. Pertanto, gli autori suggeriscono che ulteriori benefici in termini di memoria derivanti dall’allenamento cognitivo potrebbero richiedere la disponibilità di fattori neurotrofici. Tuttavia, questo dovrebbe essere interpretato con cautela. Lo studio ha rilevato che i livelli sierici dei fattori neurotrofici BDNF e IGF-1 non erano influenzati dall’esercizio fisico o da interventi combinati a livello di gruppo. Ciò è in contrasto con i dati dei precedenti modelli animali.10-12
Questi risultati suggeriscono che il potenziale di effetti sinergici derivanti dalla combinazione di esercizio fisico e allenamento cognitivo può dipendere dai miglioramenti della capacità aerobica e dalla disponibilità a produrre fattori neurotrofici.
Sebbene questo studio evidenzi l’importanza degli adattamenti della forma aerobica, questo è solo uno dei tanti diversi adattamenti fisiologici che si verificano durante l’esercizio e che potrebbero contribuire agli effetti sulla memoria. Forse la domanda riguardante l'esercizio dovrebbe essere: "Quale tipo, intensità e frequenza sono ideali per migliorare la memoria? In particolare la capacità di produrre fattori neurotrofici".