Exercițiul fizic declanșează „valuri cerebrale” legate de memorie, arată un studiu.

Exerciţiul fizic are efecte remarcabile asupra întregului corp uman, inclusiv asupra creierului.

Studiile sugerează o gamă largă de beneficii neurologice: poate reduce „vârsta biologică” a creierului, poate susţine învăţarea şi memoria şi poate contribui la protecţia împotriva demenţei.

Exerciţiul fizic, memoria şi hipocampul: indicii noi despre unde ascuţite–ondulaţii

Un studiu recent oferă una dintre cele mai clare perspective de până acum asupra unui mecanism bănuit: după o singură sesiune de 20 de minute de ciclism uşor până la moderat, au apărut modificări în activitatea cerebrală asociată memoriei.

O undă ascuţită–ondulaţie hipocampală începe prin tipare de activitate neuronală puternic sincronizate în hipocamp, o regiune a creierului esenţială pentru memorie. Ulterior, aceste semnale se propagă către alte zone, influenţând o mare parte din cortex, dar şi anumite regiuni subcorticale.

De ce este greu de observat ce se schimbă în creier imediat după exerciţiu

O mare parte din ceea ce se cunoaşte despre aceste ondulaţii provine din cercetări pe animale şi din studii pe oameni care au folosit implanturi pentru a măsura direct activitatea cerebrală.

În schimb, surprinderea modificărilor rapide ale activităţii creierului la scurt timp după exerciţiu este mai dificilă. De obicei, acest lucru se face cu investigaţii imagistice ale creierului, care pot doar să sugereze felurile în care exerciţiul ar putea amplifica funcţia cerebrală - de pildă, detectând un flux mai mare de sânge oxigenat.

Cum a fost realizat studiul: electrozi implantaţi şi iEEG la pacienţi cu epilepsie

În acest studiu, o echipă internaţională de cercetători a analizat activitatea cerebrală a 14 pacienţi cu epilepsie care aveau electrozi implantaţi în creier exclusiv din motive clinice, stabilite de o echipă de epileptologi şi neurochirurgi.

Participanţii aveau între 17 şi 50 de ani, sufereau de epilepsie rezistentă la medicamente şi se aflau în etapa de evaluare preoperatorie.

Electrozii au permis înregistrarea datelor de electroencefalografie intracraniană (iEEG), utile în tratamentul epilepsiei şi, totodată, valoroase pentru înţelegerea unor fenomene precum ondulaţiile hipocampale.

După o încălzire, participanţii au făcut exerciţiu pe o bicicletă staţionară timp de 20 de minute, la un ritm pe care considerau că îl pot menţine pe toată durata. Datele iEEG au surprins activitatea cerebrală înainte şi după sesiune, oferind o imagine rar întâlnită despre felul în care exerciţiul ar putea consolida funcţia creierului.

Ce s-a observat după 20 de minute: mai multe ondulaţii şi conectivitate mai puternică

Autorii raportează primele dovezi directe că apar ondulaţii hipocampale în creierul uman după activitate fizică.

Această abordare a oferit o perspectivă rară asupra activităţii neuronale din interiorul creierului uman după exerciţiu, explică autoarea principală senior, Michelle Voss, neurocercetătoare cognitivă la Universitatea din Iowa.

Ea subliniază că, de ani buni, se ştie că exerciţiul fizic este adesea benefic pentru funcţii cognitive precum memoria, iar acest avantaj este asociat cu modificări ale sănătăţii creierului, concluzii obţinute în principal din studii comportamentale şi imagistică cerebrală neinvazivă. Prin înregistrarea directă a activităţii creierului, studiul arată - pentru prima dată la oameni - că şi un singur episod de exerciţiu poate modifica rapid ritmurile neuronale şi reţelele cerebrale implicate în memorie şi funcţia cognitivă.

Mai exact, exerciţiul a dus la: - o rată crescută a ondulaţiilor în hipocamp; - o conectivitate întărită între ondulaţiile hipocampale şi activitatea din alte zone ale creierului, inclusiv în sistemul limbic şi în reţeaua modului implicit (DMN).

Aceste schimbări au apărut după o singură sesiune de exerciţiu uşor până la moderat, ducând la dinamici ale ondulaţiilor semnificativ diferite între hipocamp şi cortex şi reflectând rezultate raportate anterior în studii imagistice ale creierului.

Studiul a identificat şi o legătură între intensitatea mai mare a exerciţiului - evaluată prin frecvenţa cardiacă în timpul efortului - şi o amplificare mai pronunţată a dinamicii ondulaţiilor în anumite reţele neuronale, precum DMN, în perioada de repaus după exerciţiu.

Cât de generale sunt rezultatele şi ce înseamnă asta pentru oameni

Deşi eşantionul a fost relativ mic, cercetătorii spun că datele oferă o privire rară în creierul uman după exerciţiu şi furnizează indicii valoroase care, probabil, se aplică atât persoanelor cu epilepsie, cât şi celor fără epilepsie.

Conform lui Voss, tiparele observate după exerciţiu se potrivesc strâns cu ceea ce a fost descris la adulţi sănătoşi folosind imagistică cerebrală neinvazivă. Această convergenţă între metode foarte diferite este un indiciu puternic că efectele nu sunt specifice epilepsiei, ci reflectă un răspuns mai general al creierului uman la exerciţiu.

Implicaţii practice şi direcţii de cercetare viitoare

Rezultatele susţin ideea că intervenţii simple - precum un efort aerob moderat şi scurt - pot influenţa rapid reţelele implicate în memorie, cu efecte detectabile la nivel neuronal. Pentru publicul larg, acest lucru întăreşte recomandarea de a integra constant activitate fizică în rutină, adaptată vârstei, condiţiei fizice şi eventualelor afecţiuni.

În acelaşi timp, sunt necesare studii mai ample pentru a clarifica cât durează aceste modificări, dacă apar efecte cumulative odată cu antrenamentul regulat şi ce tipuri de exerciţiu (durată, intensitate, frecvenţă) optimizează dinamica ondulaţiilor hipocampale şi conectivitatea cu reţeaua modului implicit (DMN) şi cu sistemul limbic.

Studiul a fost publicat în Comunicări despre Creier.