Train the brain: studio clinico e sperimentale dell'efficacia di un ...

Train the Brain
funzioni cognitive in situazioni d’invecchiamento patologico del cervello quali AD e DV. L’uso di soli programmi
computerizzati per l’esercizio mentale, tuttavia, sembra spesso ottenere effetti che non si traducono in un miglioramento
della qualità dei processi cognitivi utilizzati nella vita quotidiana (vedi anche editoriale su Nature Neuroscience, 2007 e
Fuyuno, Nature 2007). Molto più promettente sembra lo svolgere una varietà di attività cognitivamente stimolanti e il
praticare esercizio fisico.
Numerosi studi hanno infatti dimostrato che l’esposizione ad un ambiente cognitivamente e socialmente
stimolante e l’esercizio fisico esercitano effetti benefici sulle funzionalità cerebrali, particolarmente nell’anziano, e
riducono il rischio di sviluppare patologie dementigene (vedi Laurin et. al, 2001; Fratiglioni et al., 2004; Podewils et al.,
2005; Marx, 2005; Kramer ed Erickson, 2007). La riduzione del rischio di demenza stimata varia da studio a studio ma la
maggior parte stima questa riduzione tra il 20 e il 50%.
Per le potenzialità della stimolazione cognitiva, e’ stato dimostrato che soggetti con elevata scolarità hanno un
ritardo di 5 anni nell’esordio della demenza, che potrebbe comportare il dimezzamento del numero di casi e risultati in
questa linea sono stati ottenuti anche da Evans, Bennet e Wilson (vedi Marx, 2005). Gli studi di meta-analisi di
Valenzuela e Sachdev (2006) mostrano inoltre che il mantenimento di un’attività mentale articolata nelle fasi medie e
tardive di vita si associa ad una riduzione significativa dell’incidenza di demenza.
Negli ultimi 20 anni, numerosi lavori nell’uomo hanno dimostrato che anche l’esercizio fisico può esercitare
effetti benefici sulle funzionalità cerebrali, particolarmente nell’anziano (Cotman e Berchtold, 2002; Marx, 2005; Kramer
et al., 2006). Tali studi hanno seguito due tipi di approccio:
1. un approccio in cui una coorte di soggetti viene seguita longitudinalmente ed il declino cognitivo con l’età o
l’eventuale insorgenza di demenza viene correlato con la quantità ed il tipo di esercizio fisico svolto (Nurse’s
Health Study (Weuve et al., 2004), Cardiovascular Health and Cognition study (Podewils et al., 2005), Canadian
Study of Health and Aging (Laurin et al., 2001): i risultati indicano che a un maggior livello e varietà di attività
fisica è associato un minor declino cognitivo e un minor rischio di demenza
2. un approccio in cui un gruppo di soggetti viene sottoposto a training fisico e le prestazioni cognitive sono
valutate prima e dopo il training. Studi con questo tipo di valutazione sono relativamente pochi (Colcombe et al.,
2002, 2004) ed Erickson et al., (2007). I risultati indicano un miglioramento delle prestazioni cognitive e del
pattern di attivazione cerebrale nei soggetti sottoposti a training aerobico, in buona correlazione con il livello di
fitness cardiovascolare.
Affiancano questi studi sull’uomo numerosi studi sull’animale che hanno mostrato come l’esercizio fisico e
l’esposizione ad un ambiente cognitivamente e socialmente stimolante (combinazione nota come “ambiente arricchito”,
AA) migliorino le prestazioni cognitive, rallentino il declino nell’anziano, esercitino azioni neuroprotettive e aumentino la
plasticità sinaptica corticale (Cotman e Berchtold, 2002; Marx, 2005; Nithianantharajah e Hannan, 2006). AA esercita
anche un’azione positiva sui deficit cognitivi in modelli animali di AD familiare (Adlard et al., 2005; Jankowsky et al.,
2005) e in alcuni casi riduce la deposizione di A (Lazarov et al., 2005).
Recentemente è stato dimostrato (Berardi et al., 2006, 2007) che l’esposizione ad AA prima che si manifestino
deficit di memoria, ne previene l’insorgenza, determina una remissione del deficit colinergico e riduce la deposizione di
Aβ in un modello comprensivo di AD, il topo AD11 (Fig. 2 e 3). L’esposizione ad AA a deficit cognitivi già evidenti ne
determina la remissione (Fig. 4). A conferma delle sue potenzialità, l’esposizione ad AA permette la risoluzione di deficit
cognitivi in un modello transgenico di neurodegenerazione, il topo p25, anche in presenza di estesa neurodegenerazione
(Fischer et al., 2007). Tra i fattori che possono mediare gli effetti di AA, è stata da noi verificata l’efficacia di due
neurotrofine, NGF (De Rosa et al., 2005) e BDNF (lavoro in corso) che, somministrate per via intranasale, determinano
un completo recupero dei deficit di memoria nei topi AD11.
Cumulativamente, questi risultati iniziano a svelare i meccanismi ed i fattori alla base delle azione benefiche di
AA e ne mostrano la potenzialità come strategia terapeutica non farmacologica non solo per prevenire l’insorgenza di
deficit cognitivi ma anche per determinarne la remissione.
Gli studi che valutino in pazienti con demenza l’efficacia di un intervento combinato di stimolazione
psico-sensoriale, cognitiva e esercizio fisico sono pochi e presentano limiti metodologici.
2: Perché un intervento in soggetti a rischio di, o nelle fasi iniziali di AD e DV.
Dati dalla letteratura sperimentale e clinica indicano che la presenza di alterazioni cognitive modeste e di
alterazioni cerebrali rilevabili con tecniche strumentali quali quelle di neuroimmagini strutturali e funzionali, precedono di
anni l’esordio clinico della malattia sia per AD che per DV (Jones et al., 2004; Garrett et al., 2004 a e b; Bowler e
Hachinsky, 2003, Bowler, 2005; DeCarli et al., 2007; Pike et al., 2007). A questa fase di “quasi malattia” si fa riferimento
con il termine di Mild Cognitive Impairment (MCI).
Nella maggioranza dei casi, l’MCI è uno stadio che preannuncia una demenza vera e propria (p.es. una malattia
di Alzheimer) con una percentuale di progressione annuale molto più elevata (sino a 20 volte più frequente) rispetto alla
popolazione anziana non-MCI, al punto che circa il 70% di MCI dopo 5 anni dall'esordio diventano dementi; tuttavia, la
quota rimanente non solo non si ammalerà mai di demenza, ma talvolta recupera anche il minimo deficit che la
caratterizza come MCI.
Come per altre funzioni cerebrali, le funzioni cognitive dipendono dalla attivazione coordinata di specifici circuiti
nervosi, ovvero di insiemi di neuroni connessi fra di loro attraverso sinapsi. Le funzioni mnestiche dipendono non solo
dall’integrità dei circuiti nervosi in specifiche aree cerebrali, ad esempio quelle del lobo temporale mediale per la
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