App per allenare il cervello: funzionano davvero?

L’invecchiamento (o aging) è una fase inevitabile della nostra vita, ma, contrariamente a quanto generalmente si pensa, i processi che lo caratterizzano portano a dei cambiamenti che non sono necessariamente negativi. La traiettoria dell’invecchiamento infatti non è identica in ogni individuo, poiché ciascuno di noi, sulla base di caratteristiche genetiche, dei fattori ambientali e della loro interazione, sperimenta differenti cambiamenti durante l’aging, da un punto di vista fisico e mentale (se sei interessato ad approfondire la relazione tra geni e ambiente, clicca qui): questo si riflette in una grande variabilità nel grado di declino cognitivo associato all’invecchiamento fisiologico.

Cosa accade durante l’invecchiamento fisiologico?

A livello cognitivo, le persone invecchiando sperimentano un calo nella capacità di elaborare velocemente le informazioni (speed of processing), nel primo immagazzinamento dell’informazione e della sua manipolazione (working memory) e nella memoria a lungo termine (long-term memory). In particolare, si riscontra un declino nella capacità di contestualizzazione (pattern separation), che normalmente consente di distinguere eventi passati che condividono tra loro alcuni elementi, per esempio due differenti giornate di festa svolte nella stessa abitazione (Park & Gutchess, 2002). Deficit in questa memoria di riconoscimento sono dovuti ad alterazioni strutturali e funzionali a livello dell’ippocampo (se non sai cos’è l’ippocampo, clicca qui).

Allo stesso tempo però, alcune funzioni durante l’aging restano inalterate e, anzi, beneficiano delle conoscenze acquisite durante l’arco dell’intera vita di ciascun individuo. Ad esempio, l’ampiezza del vocabolario e l’abilità di trovare sinonimi e contrari (verbal knowledge) aumentano con l’avanzare dell’età (Park & Gutchess, 2002). Per questo motivo, negli ultimi anni è cresciuta l’idea che la popolazione anziana rappresenti un importante serbatoio di conoscenza del mondo.

Inoltre, negli ultimi vent’anni, studi scientifici hanno messo in luce l’esistenza di una plasticità compensativa che favorirebbe un supporto delle funzioni in calo durante l’aging, da parte di aree cerebrali che non sono soggette a disfunzione (Wingfield & Grossman, 2006). Questo tipo di plasticità (clicca qui per approfondire) non sembrerebbe essere esclusivamente tipica del cervello anziano, ma entrerebbe in gioco anche in quello di soggetti più giovani, quando il compito cognitivo risulta particolarmente difficile (Park & Reuter-Lorenz, 2009). In tal senso quindi la plasticità compensativa fungerebbe da supporto durante tutto l’arco della vita, ma il suo contributo risulterebbe più evidente durante l’invecchiamento, quando alcune aree cerebrali subiscono un declino strutturale e funzionale. Non tutti i soggetti anziani però mostrano lo stesso grado di plasticità compensativa, portando i neuroscienziati ad ipotizzare che questa funzione (come la vista o l’udito), debba essere stimolata per potersi sviluppare: è probabile che gli individui che non mostrano questo tipo di plasticità (o che la manifestano a bassi livelli) non abbiano imparato ad usarla nel corso della propria vita. Sottoporre quindi delle sfide al nostro cervello potrebbe essere molto importante per stimolare questa funzione e mantenere prestazioni stabili durante l’invecchiamento.

Invecchiamento patologico

Purtroppo non sempre l’invecchiamento segue un percorso fisiologico. È il caso dell’Alzheimer, la più comune causa di demenza in tutto il mondo. Si tratta di una patologia neurodegenerativa, le cui cause non sono ancora del tutto note. Esistono infatti due principali raggruppamenti delle forme di Alzheimer:

• forma familiare: è una forma ad esordio precoce (si manifesta generalmente entro i 60 anni di età) ed è geneticamente determinata. L’individuazione di mutazioni causative della malattia permette in questo caso di indirizzare la ricerca verso dei target specifici.
• forma sporadica: insorge tipicamente dopo i 70 anni e non è riconducibile ad una mutazione genetica. Infatti la ricerca si muove individuando i possibili fattori di rischio, genetici, ma anche ambientali, che favorirebbero l’insorgenza della malattia.

Una delle più grandi problematiche nel fronteggiare l’Alzheimer è che la maggior parte dei pazienti possiede la forma sporadica della malattia.

Per questo motivo, numerosi ricercatori cercano di individuare e di intervenire sui fattori di rischio modificabili. Sembrerebbe infatti che esista una lunga fase di transizione dall’aging fisiologico alla demenza, che, almeno durante i primi stadi, potrebbe essere reversibile. Si definisce quindi Mild Cognitive Impairment (MCI) una condizione di rischio per lo sviluppo di Alzheimer, caratterizzata da lievi deficit cognitivi (evidenziabili attraverso dei test specifici). Questa condizione non è deterministica, poiché una frazione notevole dei soggetti con MCI non manifesta successivamente i segni della malattia di Alzheimer.

Secondo il gruppo di Norton e collaboratori (2014), circa 1/3 dei casi di Alzheimer nel mondo sarebbero attribuibili a 7 fattori di rischio modificabili:

• diabete mellito
• ipertensione
• obesità
• depressione
• fumo
• bassa scolarità
• bassi livelli di attività fisica

Secondo questo scenario, lo stile di vita personale giocherebbe un ruolo determinante nell’insorgenza della patologia, soprattutto per i soggetti con MCI.
La senescenza non è quindi necessariamente lo specchio di una condizione patologica, poiché è possibile agire su molteplici fattori per aumentare i livelli di benessere durante l’invecchiamento, accettando i limiti imposti dall’età, ma cercando di trarre da questa fase il massimo dei risvolti positivi possibili. Come possiamo perciò allenare il nostro cervello, per affrontare al meglio la fase dell’aging?

Applicazioni per smartphone e tablet

Il campo delle brain training apps ha riscontrato un ampio successo negli ultimi anni, soprattutto perché gran parte della popolazione dei paesi occidentali possiede un dispositivo su cui potersi esercitare. Le applicazioni sono diverse e sembrano essere studiate per incrementare in maniera specifica alcune funzioni cognitive. Gli utenti che usufruiscono di questi brain trainers sperimentano infatti un incremento nei punteggi delle sfide proposte da ciascuna app. Ma questi miglioramenti nel risolvere i compiti proposti dall’app si riflettono poi nella vita reale, portando ad un miglioramento generale delle funzioni cognitive?

Secondo uno studio, condotto da Owen e collaboratori nel 2010, la convinzione ampiamente diffusa che i brain trainers computerizzati siano in grado di aumentare veramente le funzioni cognitive mancherebbe di prove scientifiche.
Gli autori hanno seguito per 6 mesi un gruppo di oltre 11000 individui che svolgevano diversi compiti cognitivi più volte alla settimana, grazie al supporto di un brain trainer computerizzato. Sebbene siano stati osservati miglioramenti in ciascuno dei compiti cognitivi proposti dal trainer, non è stata trovata alcuna prova di trasferimento dell’abilità ai compiti della vita reale (anche quando i compiti proposti dal trainer e quelli della vita quotidiana erano molto simili tra loro).

L’idea di allenare il cervello attraverso gli smartphone sarebbe quindi semplicemente uno slogan pubblicitario, una leggenda metropolitana che anzi allontanerebbe dal corretto stile di vita proposto per favorire un buon invecchiamento fisiologico.

Ambiente arricchito e attività motoria

L’esercizio fisico sembra svolgere un ruolo chiave nel mantenimento della plasticità neurale negli individui sani, mostrando un incremento a livello del volume dell’ippocampo e dei livelli di BDNF, un fattore neurotrofico fondamentale per la plasticità, di cui abbiamo già discusso in questo articolo. Questi miglioramenti sono stati correlati ad un aumento delle capacità cognitive, in particolare a livello della memoria spaziale, un tipo di memoria in cui sarebbe coinvolto l’ippocampo stesso (Erickson et al., 2011).

Sulla base di questi risultati, nel 2017 un’équipe multidisciplinare ha avviato un progetto chiamato “Train the Brain“, reclutando soggetti con MCI (che quindi avevano già un lieve deficit cognitivo). L’obiettivo dello studio era quello di valutare l’efficacia di un trattamento combinato, cognitivo e fisico, all’interno di un set sperimentale in cui fossero favorite le interazioni sociali. In questo modo si cercava di osservare possibili regressioni da MCI ad aging fisiologico.

La struttura del progetto, in accordo con l’idea di ambiente arricchito, conteneva stanze luminose e colorate, diverse tra loro. Le attività proposte all’interno del protocollo venivano svolte in gruppi di massimo 10 partecipanti ed erano:

• musicoterapia
• training cognitivo
• attività fisica in palestra

Gli individui sono stati suddivisi in due gruppi, che fossero uguali per età media, scolarità, livelli di MCI e sex ratio: in questo modo sono stati ottenuti un gruppo di trattamento e un gruppo di controllo. Il protocollo ha avuto una durata di 7 mesi, durante i quali i soggetti appartenenti al gruppo di trattamento si recavano nella struttura 2 volte a settimana, per circa 3 ore. I test cognitivi sono stati svolti prima, durante e dopo il periodo di trattamento (o di assenza di trattamento, nel caso del gruppo di controllo).

I risultati di questo studio mostrano che un intervento non farmacologico di questo tipo ha determinato un miglioramento in soggetti con MCI. Questi effetti sembrano persistere anche dopo mesi dalla fine del trattamento e si rifletterebbero nella vita quotidiana dei soggetti.

Come possiamo trasferire i risultati di questi studi nella nostra vita quotidiana?

Gli stimoli esterni dunque rappresenterebbero uno strumento indispensabile, nel processo di rallentamento della demenza, ma più in generale nel favorire la plasticità e migliorare le funzioni cognitive. Per riassumere, ecco di seguito alcuni esempi su come possiamo stimolare il nostro cervello (e quello delle persone a cui vogliamo bene):

• svolgere attività fisica: magari all’aperto, in un contesto piacevole, e in compagnia. Non c’è bisogno che l’attività sia troppo intensa: ad esempio, con una certa continuità si può svolgere una tranquilla camminata in mezzo alla natura.
• ascoltare la musica: sembra così semplice, eppure a volte la routine quotidiana può diventare talmente intensa che ci resta difficile trovare del tempo per noi, anche solo per ascoltare la musica che ci piace. Suonare uno strumento, ballare, cantare o semplicemente rilassarsi con un buon sottofondo possono essere facili strategie che ci aiutano a stimolare la plasticità neurale.
• leggere un libro: abbiamo visto come la bassa scolarità sia uno dei fattori di rischio modificabili per prevenire l’insorgenza della malattia di Alzheimer sporadica. Leggere è un buon metodo per rilassarsi, arricchire le proprie conoscenze e stimolare la fantasia, contemporaneamente.
• imparare qualcosa di nuovo: mettersi alla prova potrebbe favorire l’induzione della plasticità compensativa. Per quanto certi compiti possano risultarci difficili, non dovremmo mai perdere il desiderio di applicarci, anche e soprattutto quando qualcosa non ci riesce.
• stare in compagnia: generalmente le interazioni sociali sembrano promuovere la plasticità neurale. Se anche ti piace passare del tempo con te stesso, ricordati di trascorrerne un po’ anche con le persone a cui tieni e non perdere il desiderio di fare nuove conoscenze.
• combinare più attività assieme: molte di queste attività possono essere fuse tra loro. Per esempio, è possibile ascoltare la musica mentre svolgiamo attività fisica oppure preparare una nuova ricetta in compagnia.

Meglio aggiungere vita ai giorni che non giorni alla vita.

Rita Levi Montalcini

Bibliografia:

• Erickson K. I., Voss M. W., Prakash R. S., Basak C., Szabof A., Chaddock L., Kimb J. S., Heo S., Alves H., White S. M., Wojcicki T. R., Mailey E., Vieira V. J., Martin S. A., Pence B. D., Woods J. A., McAuley E., Kramer A. F. (2001) Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. PNAS 108(7):3017–3022
• Owen A. M., Hampshire A., Grahn J. A., Stenton R., Dajani S., Burns A. S., Howard R. J., Ballard C. G. (2010) Putting brain training to the test. Nature: Author manuscript 465(7299): 775–778
• Norton S., Matthews F. E., Barnes D. E., Yaffe K., Brayne C. (2014) Potential for primary prevention of Alzheimer’s disease: an analysis of population-based data. The Lancet: Neurology 13(8):788-794
• Park D. C. & Gutchess A. H. (2002) Aging, cognition, and culture: a neuroscientific perspective. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 26:859–867
• Park D. C. & Reuter-Lorenz P. (2009) The Adaptive Brain: Aging and Neurocognitive Scaffolding. Annual Review of Psychology 60:173–96
• Train the Brain Consortium (2017) Randomized trial on the effects of a combined physical/cognitive training in aged MCI subjects: the Train the Brain study. Nature: Scientific Reports 7:39471
• Wingfield A. & Grossman M (2006) Language and the Aging Brain: Patterns of Neural Compensation Revealed by Functional Brain Imaging. Journal of Neurophysiology 96:2830–2839