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Dic 03, 2019 Alessandro Neotti 1160volte

La corsa stimola l’accrescimento del cervello?

L'evoluzione umana L'evoluzione umana https://mapping.ignorance.org

Correva l’anno 2013 quando nei database di letteratura scientifica venne pubblicato un articolo di Raichlen & Polk nel quale si ipotizzava un possibile ruolo della corsa di resistenza nello sviluppo delle dimensioni del cervello umano. Cinque anni più tardi, nel 2018, i ricercatori Hill & Polk del Carle Illinois College of Medicine hanno esteso ed approfondito tale teoria. Prima di vederla insieme è doveroso fare due premesse:

  • Il focus è incentrato sulla dimensione del cervello e su specifiche aree dello stesso, per esempio la corteccia e l’ippocampo. L’intelligenza è soltanto in parte dipendente con le dimensioni del cervello, ma non è in rapporto 1:1;
  • Questo filone di ricerca si presenta ancora estremamente giovane e sono necessarie ulteriori ricerche per stabilire l’effettiva validità delle teorie qui riportate;

 La proteina BDNF

Già nel 2004 alcuni studi di paleoantropologia (=studio dei resti fossili dell’uomo e degli ominidi) hanno confermato che vi è una forte correlazione tra aumento delle dimensioni della scatola cranica e della capacità di resistenza aerobica. Tuttavia, questo non basta a convalidare l’ipotesi proposta da Raichlen & Polk. Essi hanno studiato nel dettaglio una particolare proteina chiamata BDNF (brain-derived neurotrophic factor) che è un regolatore chiave nella crescita, differenziazione e sviluppo dei neuroni e di altre cellule del cervello durante lo sviluppo prenatale, la fanciullezza e l’adolescenza. Ecco i principali ruoli di tale proteina:

  • Si trova soprattutto nella corteccia e nell’ippocampo;
  • Durante la vita prenatale promuove la differenziazione delle cellule precursori (CPC) in neuroni;
  • Durante la vita postnatale funziona da “segnale di vita” per alcune cellule situate nel cervello stimolandone il metabolismo;
  • In tutta la durata della vita promuove lo sviluppo di nuove cellule nell’ippocampo (implicato nella memoria a lungo termine);
  • Un’assenza totale di tale proteina porta obesità, diabete e un cervello del 10% più piccolo nelle cavie di laboratorio.

Adattamento alla corsa

L’esercizio fisico a bassa intensità e di resistenza porta ad un aumento del BDNF e, di conseguenza, ad un probabile aumento delle dimensioni del cervello. Vediamo ora come fa ad aumentare questa proteina.

Due fattori di trascrizione (MEF2 e PGC-1α) favoriscono lo sviluppo dei muscoli, differenziazione delle fibre di tipo lento (correlate alla resistenza aerobica) e sono correlate al VO2max. La pratica della corsa di resistenza nel corso di generazioni e generazioni di esseri umani ha fatto sì che i livelli di tali fattori di trascrizione aumentassero nel corso dell’evoluzione umana. Essi sono dei regolatori positivi del BDNF, facendo così aumentare la presenza del BDNF all’interno dell’organismo.

La corsa di resistenza necessita di meccanismi per disperdere il calore prodotto dall’attività fisica prolungata. Uno di questi implica una maggiore produzione dell’ossido nitrico (NO). Esso ha proprietà vasodilatanti che permettono di accumulare meno calore all’interno dei tessuti e delle arterie. Tuttavia, l’NO ha anche effetto come neurotrasmettitore ed è un regolatore positivo del BDNF, il che porta ad un’aumentata sintesi di quest’ultimo.

Conclusioni

Secondo i due studiosi l’aumento delle dimensioni del cervello è dovuto anche ad una selezione, durata per migliaia di generazioni, di individui predisposti per svolgere corsa di resistenza. Gli adattamenti occorsi nei muscoli hanno permesso di utilizzare meno energia a parità di lavoro svolto, e tale energia potrebbe essere stata utilizzata per sviluppare maggiormente il cervello. Inoltre, alcuni fattori che migliorano la capacità di resistenza muscolare aumentano anche una proteina (il BDNF) che si è dimostrata capace di aumentare le dimensioni dell’encefalo. Anche la scomparsa del pelo e altri adattamenti necessari a dissipare il calore hanno come conseguenza l’aumento dei valori del BDNF e quindi un’influenza (di entità ancora sconosciuta) sullo sviluppo cerebrale.

Fonti

  • Bramble, D. M., & Lieberman, D. E. (2004). Endurance running and the evolution of Homo;
  • Hill, T. & Polk, J. D. (2018). BDNF, endurance activity, and mechanisms underlying the evolution of hominin brains;
  • Lipsky, R. H., & Marini, A. M. (2007). Brain-derived neurotrophic factor inneuronal survival and behavior-related plasticity;
  • Raichlen, D. A., & Polk, J. D. (2013). Linking brains and brawn: Exercise andthe evolution of human neurobiology;
  • Wrann, C. D., White, J. P., Salogiannis, J., Laznik-Bogoslavski, D., Wu, J., Ma, D., Spiegelman, B. M. (2013). Exercise induces hippocampal BDNFthrough a PGC-1α/FNDC5 pathway.

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