La relazione tra attività fisica e attività cognitiva non è solo una questione accademica per gli scienziati in biologia e neuroscienza che decifrano la regolazione della neurogenesi dell'adulto. A causa delle implicazioni mediche dell'attività per la salute mentale, la neurogenesi degli adulti è diventata il punto centrale di molte aree di ricerca, tra cui la psicologia e la psichiatria (Sibley and Etnier, 2003; Angevaren et al., 2008). Gli attuali concetti nel campo, suggeriscono che la neurogenesi dell'ippocampo adulto è centrale per la funzionalità del giro dentato, un’area importante del nostro sistema limbico, implicata in processi come: il consolidamento delle informazioni provenienti dalla memoria a breve e a lungo termine, l'elaborazione delle mappe spaziali, la memoria spaziale e l'apprendimento di nuove informazioni e movimenti.
Nuovi neuroni aggiungono un particolare livello di plasticità alla rete e lo fanno in modo dinamico e altamente regolato. Le cellule appena nate attraversano un periodo di maggiore plasticità sinaptica e, in condizioni normali, tutto il potenziamento a lungo termine (LTP) misurabile nel giro dentato ha origine da queste cellule appena nate (Wang et al., 2000; Schmidt-Hieber et al., 2004; Saxe et al., 2006; Garthe et al., 2009).
I nuovi neuroni aiutano a evitare un'interferenza di nuove memorie con simili vecchie, già memorizzate nell'area CA3, un fenomeno indicato come interferenza catastrofica (Aimone et al., 2006, 2009; Wiskott et al., 2006; Appleby e Wiskott, 2009). Di conseguenza sembra che ci siano cambiamenti duraturi nella rete dovuti all'integrazione dei nuovi neuroni. Pertanto, la transitoria plasticità aumentata fornita dalla neurogenesi dell'adulto porta ad una modifica duratura della rete neurale.
La forza di questa rete in questa struttura a collo di bottiglia sarebbe ottimizzata in termini di capacità di differenziare tra schemi di input molto simili e parzialmente sovrapposti. Tale capacità aumenta significativamente le prestazioni comportamentali, nel contesto di ambienti che subiscono cambiamenti sostanziali nel tempo. Un individuo con un basso livello di attività non solo avrebbe meno plasticità strutturale in un dato momento, ma potrebbe anche non trarre beneficio duraturo da questa plasticità.
Un vantaggio concreto derivante dai cambiamenti duraturi della rete che si verificano nel tempo potrebbe essere una maggiore flessibilità, ad esempio, in situazioni che richiedono l'integrazione di nuove informazioni importanti in contesti noti e già sperimentati (Garthe et al., 2009) e mai come ora, questo potenziale è fondamentale per superare il periodo complesso che stiamo vivendo.
Data la crescente evidenza scientifica, di un nesso causale tra neurogenesi e funzionalità dell'ippocampo adulto, è fondamentale lavorare a monte, sull’effetto benefico, in gran parte preventivo e in parte anche riparatore, dell'attività. Appurato che l'arricchimento ambientale influenza profondamente e ampiamente l'anatomia e la fisiologia del cervello, soprattutto in un ambiente arricchito da una combinazione di curiosità e gioco (Sale et al., 2009).
Un ambiente arricchito è un mondo progettato, con l'obiettivo di fornire una sfida particolare, per lo più cognitiva; l'attivazione cognitiva genera nuovi neuroni e di conseguenza una maggiore apertura e adattamento alle complessità della vita.
L'arricchimento ambientale rappresenta quindi un insieme complesso di stimoli cognitivi, in grado di prevenire e potenziare la salute delle funzioni cognitive.
Ma c’è dell’altro, i cambiamenti che si verificano in un ambiente arricchito aggiungono un grado di incertezza, aumentando la motivazione quando la ricompensa è incerta e, di conseguenza, il miglior ambiente arricchito è quello con incertezza dosata. L'incertezza contiene una componente di novità, che è un potente stimolo cognitivo e la proporzione di questi potenziali, sembra in qualche modo determinare l'entità dell'effetto netto alla fine della giornata.
Riferimenti bibliografici
Materiale scientifico elaborato sugli studi del Dott. Gerd Kempermann, professore presso il CRTD, Centro di Terapie Rigenerative a Dresda, e relatore del sito partner di Dresda del DZNE, Centro tedesco per le Malattie Neurodegenerative. Il suo interesse di ricerca è l'attività di regolazione indipendente della neurogenesi dell'ippocampo adulto e il suo controllo molecolare, nonché la rilevanza funzionale dei neuroni generati dagli adulti. È autore della monografia "Neurogenesi degli adulti 2 - Cellule staminali e sviluppo neuronale nel cervello adulto" (Oxford University Press).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3000002/
https://www.focus.it/scienza/salute/nuove-cellule-nervose-anche-nei-cervelli-adulti
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