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SPORT E SVILUPPO DEL CERVELLO

A cura della Dott.sa Anna Favre

Il cervello dell’Uomo è il più sviluppato del regno animale e racchiude in se tutte le tappe evolutive degli animali che lo hanno preceduto filogeneticamente. Le parti più antiche che abbiamo ereditato dai Pesci e dai Rettili si trovano profondamente negli strati encefalici, mentre quelle dei Mammiferi si trovano in strati più superficiali, fino ad arrivare alla corteccia, tipica della nostra Specie che si è sviluppata con aumento della superficie per mezzo delle circonvoluzioni cerebrali o pieghe che ne aumentano la superficie per ospitare un maggior numero di cellule nervose. Le nuove tecnologie di diagnostica per immagini, come la risonanza magnetica e quella ad emissione di positroni PET, ci permettono oggi di vedere dentro al cervello e capire come funziona. Ora si è anche riusciti a “filmare” lo sviluppo del cervello in bambini ed adolescenti fino all’età adulta e si è visto che quest’organo matura fino ai 21 anni.

La cosa che più colpisce, è l’importanza che hanno i neuroni motori e sensitivi nel dirigere tutta l’evoluzione della materia grigia. Il cervello è formato da materia grigia e materia bianca: la prima è costituita dall’insieme dei pirenofori, o corpi cellulari dei neuroni, mentre la seconda è formata dalle fibre nervose, ricoperte da mielina, sostanza isolante grassa e bianca, detti assoni o neuriti. Questo conferma l’importanza dello sviluppo di capacità motorie e percettive, su cui successivamente si sviluppano capacità intellettuali di varia e più elevata natura. In altri termini l’attività fisica soprattutto fino ai vent’anni, ma anche oltre, attiva dei circuiti neuronali da utilizzarsi poi nei più svariati campi delle conoscenze umane.

Lo sport quindi rende più “intelligenti” e più sport diversi si praticano e meglio è, perché si sviluppano aree cerebrali diverse. Sono importanti sport di coordinazione oculomotoria come il tennis, il ping-pong o anche le freccette, ma sono importanti sport come la corsa lunga o il nuoto in cui si sviluppano maggiormente capacità propriocettive e quindi vie afferenti sensitive. Di notevole interesse sono gli sport che sviluppano capacità legate all’equilibrio come per esempio l’andare in bicicletta o lo sci. Nello studio proposto da Gogtay e collaboratori del National Insitute of Mental Health di Bethesda, apparso sulla rivista PNAS nell’aprile 2004 (1), è illustrato il più lungo studio morfo-funzionale e dinamico mai effettuato, dello sviluppo del cervello umano, esaminato in ragazzi dai 4 ai 21 anni d’età, osservati per un periodo di dieci anni.

Lo studio ha visualizzato lo sviluppo della materia grigia corticale usando delle mappe quadridimensionali in sequenze temporali. Sono stati esaminati 13 bambini sani con Risonanza Magnetica Nucleare ogni 2 anni per 10 anni. Ne è risultata una sequenza d’immagini che sono state sovrapposte come in un film (vedi figura).

Immagine laterale destra e visione superiore del cervello umano. Sequenza dinamica della maturazione della materia grigia della superficie corticale dai 4 ai 21 anni. La barra colorata sulla destra indica una rappresentazione cromatica in unità di volume di materia grigia. In rosso le zone della corteccia più spesse, in blu quelle più sottili. Si dimostra quindi che la maturazione del cervello porta ad un assottigliamento della materia grigia con attivazione di circuiti neuronali utili ed eliminazione di materiale neuronale non utilizzato nell’età evolutiva.

Da questo importante studio sono emerse le seguenti nuove informazioni sul cervello umano:

  • la corteccia d’ordine superiore matura dopo che si sono sviluppate le aree somato sensoriali e la corteccia visiva integrandone le loro funzioni.
  • le aree cerebrali filogeneticamente più antiche maturano prima delle più recenti.
  • la densità della materia grigia aumenta in età prepuberale con aumento delle ramificazioni sinaptiche e diminuisce notevolmente subito dopo, in età post puberale. In questa seconda fase muoiono per apoptosi (morte cellulare programmata) tutti quei neuroni che non sono stati utilizzati e rimangono funzionanti solo i circuiti neuronali che sono stati allenati a funzionare.

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Questo studio ha anche permesso di capire qualche cosa di più sull’insorgenza della schizofrenia e dell’autismo in età pediatrica.

In un altro studio, anch’esso apparso sulla rivista PNAS del maggio 2004 (2), Molteni e collaboratori, dell’Univeristà della California, hanno studiato dei topi, dimostrando come l’attività fisica determini la produzione di fattori di crescita dei neuroni che possono riparare dei danni neuronali. Si sono suddivisi i topi in due gruppi, uno definito “sedentario” in cui gli animali vivevano normalmente in gabbie, e l’altro definito dei ”topi sportivi” in cui era stata messa nella gabbia una ruota che gli animali potevano utilizzare a piacimento. Questo studio ha permesso di verificare che l’attività fisica favorisce la rigenerazione di fibre nervose mediante una proteina prodotta durante gli esercizi sulla ruota: la neurotrofina. La cosa interessante è che la produzione di questa proteina si ha come conseguenza dell’attivazione dei neuroni sensitivi, in altre parole quelli che comunicano informazioni al cervello dei movimenti del proprio corpo nello spazio, e non di quelli motori, rilevando l’importanza dell’”ascolto” del corpo durante l’esercizio fisico. Questi fattori di crescita neuronali verosimilmente agiscono anche sul cervello interferendo coi processi d’invecchiamento e degenerazione dovuti all’età.

Ogni giorno escono sulle riviste scientifiche d’alto livello, indicazioni sul fatto che l’attività fisica, oltre al benessere generale che produce, ha un notevole effetto positivo sul sistema nervoso centrale ed in una società che tende ad invecchiare sempre più, l’attività fisica sportiva dovrebbe diventare un’abitudine irrinunciabile.

Bibliografia:

  • Gogtay N., et al.: Dynamic mapping of human cortical development during chilhood through early adulthood. PNAS U.S.A. 101: 8174-8179,2004.
  • Molteni R., Zheng JQ., Ying Z:, Gomez-Pinilla F., Twiss J:L.: Voluntary exercise increases axonal regeneration from sensory neurons. PNAS U.S.A. 101:8473-8478, 2004.

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