Lo sport sviluppa i neuroni (tratto da Focus Brain Trainer n. 4) Non è solo la memoria a ricevere benefici dall’attività sportiva. Una ricerca condotta.

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1 Lo sport sviluppa i neuroni (tratto da Focus Brain Trainer n. 4) Non è solo la memoria a ricevere benefici dall’attività sportiva. Una ricerca condotta all’Università dell’Illinois dimostra che l’esercizio fisico (in particolare quello aerobico, come le camminate, la corsa, la bicicletta) stimola i lobi frontali, la sede delle funzioni esecutive (è qui che si prendono decisioni, si pianificano le varie attività, si “ragiona”). “La risonanza magnetica ha confermato la nostra ipotesi: l’attività fisica aumenta il flusso sanguigno in queste regioni” ha detto Arthur Kramer, il coordinatore dello studio. “Inoltre migliora la capacità di concentrazione : aiuta cioè a ignorare le informazioni distraenti quando si esegue un compito”. La rivista americana Newsweek ha dedicato un numero agli effetti dell’attività fisica sul cervello. Neurogenesi e movimento V. Manna 2008 http://www.newsweek.com/id/36056/page/1

2 Neurogenesi e movimento V. Manna 2008 Boost your brain... use your brawn Last Updated: 12:01am BST 04/04/2007 'If you're sporty, you must be thick' is a misguided cliché. In fact, a new study says exercise actually increases memory and learning potential. Victoria Lambert reports A certain Prof Lynn is quoted: “At UCL, we have a bright bunch of students and a high proportion of them are physically active.” http://www.telegraph.co.uk/health/main.jhtml?xml=/health/2007/04/04/hbrain104.xml&page=1

3 Neurogenesi e movimento V. Manna 2008 Non è dimostrato che assistere davanti al televisore agli eventi sportivi induca effetti evidenti sulla neurogenesi ! La neurogenesi necessita di una diretta e quotidiana attività motoria: …. aboliamo gli ascensori per seguire la via delle scale verso la salute … ?!?

4 L'attività fisica protegge il tessuto nervoso ALCUNE SOSTANZE (IGF-1 E ANANDAMIDE), LA CUI PRODUZIONE È STIMOLATA DALL'ATTIVITÀ MOTORIA, ATTIVANO LA NEUROGENESI Redazione MolecularLab.it (03/05/2007)MolecularLab.it Lo sport fa bene al cervello. Infatti è ormai dimostrato che l'esercizio fisico svolge un ruolo protettivo nei confronti del tessuto nervoso. Questi effetti positivi sono dovuti alla stimolazione delle cellule staminali cerebrali. Già da anni (circa dal 2000) si conoscono i vari meccanismi con cui l'attività fisica stimola la neurogenesi. Sono due le sostanze neuroattive implicate in quest'azione. Si tratta dell‘ IGF-1 (fattore insulino-simile di primo tipo) e dell'anandamide che vengono liberate dai muscoli durante il movimento e tramite il circolo sanguigno arrivano al cervello. Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

5 L'attività fisica protegge il tessuto nervoso ALCUNE SOSTANZE (IGF-1 E ANANDAMIDE), LA CUI PRODUZIONE È STIMOLATA DALL'ATTIVITÀ MOTORIA, ATTIVANO LA NEUROGENESI Redazione MolecularLab.it (03/05/2007)MolecularLab.it Una ricerca spagnola, svolta a Madrid presso l'Istituto Cajal, ha dimostrato che, durante l'esercizio fisico, l'IGF-1 circolante viene assorbito meglio dal cervello, a livello del quale stimola la sintesi di BDNF e stimola l'eliminazione della proteina beta-amiloide (la proteina che si accumula nei pazienti affetti da Alzheimer). I livelli di IGF-1 nel sangue rimangono però inalterati perchè la quantità in eccesso viene assorbita dai muscoli e dal cervello. Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

6 L'attività fisica protegge il tessuto nervoso ALCUNE SOSTANZE (IGF-1 E ANANDAMIDE), LA CUI PRODUZIONE È STIMOLATA DALL'ATTIVITÀ MOTORIA, ATTIVANO LA NEUROGENESI Redazione MolecularLab.it (03/05/2007)MolecularLab.it Per quanto riguarda la seconda molecola, l‘ anandamide, questa si lega al recettore cannabinoide di primo tipo, lo stesso a cui si lega anche la marijuana. Si tratta di una sostanza grassa e come tale può passare facilmente dal sangue periferico al cervello attraverso la barriera ematoencefalica. Dopo giorni di attività, nel sangue delle persone allenate alla corsa a piedi e in bici, i livelli della sostanza aumentano. Sembra, da recenti studi, che il sistema endocannabinoide si attivi anche dopo 45 minuti di cammino a passo svelto. Inoltre questi segnali che partono dai muscoli e arrivano al cervello, stimolano anche la produzione del fattore nervoso di derivazione cerebrale - il BDNF - che attulmente è oggetto di studi per le sue possibili applicazioni nella terapia dei danni neurologici causati da ictus o da malattie degenerative. Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

7 L'attività fisica protegge il tessuto nervoso ALCUNE SOSTANZE (IGF-1 E ANANDAMIDE), LA CUI PRODUZIONE È STIMOLATA DALL'ATTIVITÀ MOTORIA, ATTIVANO LA NEUROGENESI Redazione MolecularLab.it (03/05/2007)MolecularLab.it Le proprietà del BDNF sono molte. In laboratorio, infatti, è stata dimostrata la sua capacità di aumentare la sopravvivenza dei neuroni e di promuovere la crescita dei prolungamenti cellulari dei neuroni (dendriti e assoni). La somministrazione del BDNF negli animali protegge l'ippocampo e la corteccia dai danni prodotti da un'ischemia cerebrale. Inoltre è stata dimostrata anche la capacità di aumentare la plasticità cerebrale, cioè aumenta la capacità di creare nuove connessioni (sinapsi) soprattutto a livello dell'ippocampo. Infatti negli animali di laboratorio con deficit del gene deputato alla sintesi di questa sostanza, si osserva difficoltà di apprendimento e sinapsi più deboli. Infine il BDNF è stimolato dalla serotonina che, a sua volta, viene stimolata dall'attività fisica. Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

8 L'attività fisica protegge il tessuto nervoso ALCUNE SOSTANZE (IGF-1 E ANANDAMIDE), LA CUI PRODUZIONE È STIMOLATA DALL'ATTIVITÀ MOTORIA, ATTIVANO LA NEUROGENESI Redazione MolecularLab.it (03/05/2007)MolecularLab.it Esiste quindi una rete di relazioni tra le sostanze che stimolano le staminali e proteggono il cervello e questa rete è promossa dall'attività fisica. Ma anche l'alimentazione ha un ruolo fondamentale. Recentemente un gruppo di neurofisiologi giapponesi ha dimostrato con studi condotti su animali di laboratorio, che un'alimentazione ricca di DHA (acido docosaesaenoico, omega-3 a catena lunga ) promuove la formazione di nuove cellule nervose nell'ippocampo. Quest'ultima scoperta è stata riportata su Neuroscience. Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

9 Omega 3 adequate oil Omega 3 deficient oil Omega 3 fatty acid deficiency alters the thickness (um) of different zones of the primordial cerebral cortex Child and Family Research Institute, Nutrition Research Program, 2006 Hyppocampus Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

10 Omega 3 fatty acid deficiency alters the thickness (um) of different zones of the primordial cerebral cortex Child and Family Research Institute, Nutrition Research Program, 2006 Omega 3 adequate oil Omega 3 deficient oil Giro dentato Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

11 Control n-3 deficient P Telencephalic wall 764 + 57.8 602 + 36.8 0.05 Marginal zone 60.6 + 4.9 41.0 + 2.4 0.01 Cortical plate 292 + 33.4 169 + 22.0 0.02 Intermediate zone 267 + 25.8 222 + 19.2 0.2 Subventricular zone 106 + 6.2 61.1 + 6.7 < 0.001 Ventricular zone 38.1 + 3.5 108 + 15.6 0.001 Omega 3 fatty acid deficiency alters the thickness (um) of different zones of the primordial cerebral cortex Child and Family Research Institute, Nutrition Research Program, 2006 Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

12 Fattori che stimolano la neurogenesi Condizioni di vita Ambienti arricchiti Esercizio fisico Apprendimento e memoria Neurochimici Fattori neurotrofici Serotonina SSRI Omega 3 Endocannabinoidi Estrogeni PRL Etc. Danni cerebrali Ischemia e vasculopatie Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

13 Fattori che inibiscono la neurogenesi Invecchiamento cerebrale Ambienti con pochi stimoli Ambienti senza possibilità di movimento Stress Glucocorticoidi Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

14 Usciamo da quella gabbia dorata che ci siamo creati per un frainteso senso di protezione e comodità ! Usciamo da case sempre più piccole, in cui passiamo sempre più ore immobili davanti alla televisione ! Usciamo da posti di lavoro che ci immobilizzano sempre di più, davanti a computers sempre più esigenti ! Usciamo da automobili che utilizziamo inopportunamente e per troppe ore ! Usciamo da tutto ciò che ci opprime, da ciò che reprime l’espressione delle emozioni e che somatizza ansia, frustrazioni e stress ! Neurogenesi e movimento V. Manna 2008 Una proposta: usciamo ? !

15 Un corpo immobilizzato, devitalizzato, represso impoverisce la mente, rattrista l’animo, rabbuia la vita. Un corpo vivo gode del movimento, nutre il cervello, libera la mente e dà energia alla creatività. Invece di ricercare terapie sempre più miracolose e fantascientifiche oppure trattamenti solo “naturali e sicuri” pratichiamo con costanza la terapia più efficace e più semplice: muoviamoci, appassionatamente, nel corpo e nella mente, in armonia con noi stessi, con gli altri e con il mondo che ci circonda. Neurogenesi e movimento V. Manna 2008

16 Grazie per l’attenzione ! “ Un giorno sarà possibile rappresentare il funzionamento psichico negli elementi organici del Sistema Nervoso.” Sigmund Freud, padre della Psicoanalisi (1905) Neurogenesi e movimento V. Manna 2008 Portale italiano di medicina www.salus.it sezione di neurologia www.salus.it

17 References Allen DM, van Praag H, Ray J, Weaver Z, Winrow CJ, Carter TA, Braquet R, Harrington E, Ried T, Brown KD, Gage FH, Barlow C. 2001. Ataxia telangiectasia mutated is essential during adult neurogenesis. Genes & Development 15: 554-566. Beltz BS, Sandeman D. 2003. Regulation of life-long neurogenesis in the decapod crustacean brain. Arthropod Structure & Development 32: 39-60. Brezun JM, Daszuta A. 1999. Depletion in serotonin decreases neurogenesis in the dentate gyrus and the subventricular zone of adult rats. Neuroscience 89(4): 999-1002. Cameron HA, Gould E. 1994. Adult neurogenesis is regulated by adrenal steroids in the dentate gyrus. Neuroscience 61(2): 203-209. Eriksson PS, Perfilieva E, Njork-Eriksson T, Alborn AM, Nordborg C, Peterson DA, Gage FH. 1998. Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nature Medicine 4(11): 1313- 1317. Fuchs E, Flugge G, Ohl F, Lucassen P, Vollmann-Honsdorf GK, Michaelis T. 2001. Psychosocial stress, glucocorticoids, and structural alterations in the tree shrew hippocampus. Physiology and Behavior 73: 285-291. Fuchs E, Uno H, Flugge G. 1995. Chronic psychosocial stress induces morphological alterations in hippocampal pyramidal neurons of the tree shrew. Brain Research 673: 275- 282. Gage F. 2003. Brain, Repair Yourself. Scientific American 289(3): 46-53. Gould E. 1999. Serotonin and hippocampal neurogenesis. Neuropsychoparmacology 21(2S): 46S-51S. Gould E, Beylin A, Tanapat P, Reeves A, Shors TJ. 1999. Learning enhances adult neurogenesis in the hippocampal formation. Nature Neuroscience 2(3): 260-265. Gould E, Gross CG. 2002. Neurogenesis in adult mammals: Some progress and problems. The Journal of Neuroscience 22(3): 619-623. Gould E, McEwen BS, Tanapat P, Galea LAM, Fuchs E. 1997. Neurogenesis in the dentate gyrus of the adult tree shrew is regulated by psychosocial stress and NMDA receptor activation. The Journal of Neuroscience 17(7): 2492-2498. Gould E, Tanapat P, McEwen BS, Fuchs E. 1998. Proliferation of granule cell precursors in the dentate gyrus of adult monkeys is diminished by stress. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 95(6): 3168-3171. Gould E, Tanapat P, Rydel T, Hastings N. 2000. Molecular and cellular hypotheses of antidepressant action: Regulation of hippocampal neurogenesis in adulthood. Biological Psychiatry 48: 715-720. Greenberg G. 2001. The Serotonin Surprise. Discover 22(7): 64-69. Kelsey JE, Sanderson KL, Frye CA. 2000. Perforant path stimulation in rats produces seizures, loss of hippocampal neurons, and a deficit in spatial mapping which are reduced by prior MK-801. Behavioural Brain Research 107: 59-69. Kempermann G, Brandon EP, Gage FH. 1998. Environmental stimulation of 129/SvJ mice causes increased cell proliferation and neurogenesis in the adult dentate gyrus. Current Biology 8: 939-942. Kempermann G, Gage FH. 1999. New Nerve Cells for the Adult Brain. Scientific American 280(5): 48-53. Kempermann G, Kuhn HG, Gage FH. 1997. Genetic influence on neurogenesis in the dentate gyrus of adult mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 94(19): 10409-10414. Kempermann G, Kuhn HG, Gage FH. 1997. More hippocampal neurons in adult mice living in an enriched environment. Nature 386: 493-495. Kornack DR, Rakic P. 1999. Continuation of neurogenesis in the hippocampus of the adult macaque monkey. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96: 5768-5773. Kuhn HG, Dickinson-Anson H, Gage FH. 1996. Neurogenesis in the dentate gyrus of the adult rat: Age-related decrease of neuronal progenitor proliferation. The Journal of Neuroscience 16(6): 2027-2033. Lipkind D, Nottebohm F, Rado R, Barnea A. 2002. Social change affects the survival of new neurons in the forebrain of adult songbirds. Behavioural Brain Research 133: 31- 43.Lu L, Bao G, Chen H, Xia P, Fan X, Zhang J, Pei G, Ma L. 2003. Modification of hippocampal neurogenesis and neuroplasticity by social environments. Experimental Neurology 183: 600-609. Paul C, Goergen E, Beltz BS. 2002. Exploring neurogenesis in crustaceans. Journal of Undergraduate Neuroscience Education 1: A18-A22. Rhodes JS, van Praag H, Jeffrey S, Girard I, Mitchell GS, Garland Jr T., Gage FH. 2003. Exercises increases hippocampal neurogenesis to high levels but does not improve spatial learning in mice bred for increased voluntary wheel running. Behavioral Neuroscience 117(5): 1006-1016. Sandeman R, Sandeman D. 2000. "Impoverished" and "enriched" living conditions influence the proliferation and survival of neurons in crayfish brain. Journal of Neuroscience(?). Santarelli L, Saze M, Gross C, Surget A, Battaglia F, Dulawa S, Weisstaub N, Lee J, Duman R, Arancio O, Belzung C, Hen R. 2003. Requirement of hippocampal neurogenesis for the behavioral effects of antidepressents. Science 301: 805-809. Sapolsky R. 2003. Taming Stress. Scientific American 289(3): 87-95. Simon M, Czeh B, Fuchs E. 2005. Age-dependent susceptibility of adult hippocampal cell proliferation to chronic psychosocial stress. Brain Research Article in press. van Praag H, Kempermann G, Gage FH. 1999. Running increases cell proliferation and neurogenesis in the adult mouse dentate gyrus. Nature Neuroscience 2(3): 266-270. van Praag H, Christie BR, Sejnowski TJ, Gage FH. 1999. Running enhances neurogenesis, learning, and long-term potentiation in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96(23): 13427-13431. Westenbroek C, Den Boer JA, Veenhuis Maarten, Ter Horst GJ. 2004. Chronic stress and social housing differentially affect neurogenesis in male and female rats. Brain Research Bulletin 64(4): 303-308. Neurogenesi e movimento