Sport o merenda? Come decide il nostro cervello

Faccio esercizio fisico in questo momento o preferisco andare al bar a godermi il mio frullato preferito con le fragole? Cosa succede esattamente nel nostro cervello quando prendiamo questa decisione è stato finora un mistero per la scienza. I ricercatori dell'ETH di Zurigo lo hanno ora risolto. Hanno decodificato quale sostanza messaggera del cervello e quali cellule nervose mediano questa decisione: la sostanza messaggera orexina e i cosiddetti neuroni orexina.

Questi principi di neuroscienze sono rilevanti perché molte persone non fanno abbastanza esercizio fisico. La maggior parte di noi ha probabilmente scelto una delle tante tentazioni della vita quotidiana a scapito dell'esercizio fisico. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), l'80% dei giovani e il 27% degli adulti non fanno abbastanza esercizio fisico. Inoltre, il sovrappeso e l'obesità stanno aumentando in modo allarmante non solo tra gli adulti, ma anche tra i bambini e gli adolescenti.

Focus sull'orexina

"Tuttavia, molte persone riescono a resistere alle onnipresenti tentazioni e a fare abbastanza esercizio fisico", afferma Denis Burdakov, professore di neuroscienze all'ETH di Zurigo. "Ci siamo chiesti: che cosa nel nostro cervello ci assicura che riusciamo a farlo?".

Negli esperimenti condotti sui topi, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che l'orexina svolge un ruolo centrale in questo processo. Si tratta di una delle cento sostanze messaggere attive nel cervello. Mentre altri neurotrasmettitori come la serotonina e la dopamina sono stati scoperti molto tempo fa e il loro ruolo è stato in gran parte decifrato, l'orexina è una storia diversa: i ricercatori hanno scoperto l'orexina solo relativamente tardi, circa 25 anni fa. Ora stanno gradualmente chiarendo le sue funzioni. Burdakov è uno degli scienziati che si sono dedicati all'orexina.

Le conoscenze precedenti non possono spiegare la scelta

"Nelle neuroscienze, la dopamina è una spiegazione popolare del perché scegliamo certe cose e ne evitiamo altre", dice Burdakov. Questo messaggero cerebrale è fondamentale per la nostra motivazione generale. "Tuttavia, le nostre attuali conoscenze sulla dopamina non spiegano facilmente perché scegliamo di fare esercizio piuttosto che mangiare", continua lo scienziato. "Il nostro cervello rilascia dopamina sia quando mangiamo sia quando facciamo esercizio, il che non spiega perché preferiamo l'uno all'altro".

I ricercatori hanno quindi sviluppato un ingegnoso esperimento comportamentale per i topi, che potevano scegliere liberamente tra otto diverse opzioni in prove di dieci minuti. Queste opzioni includevano una ruota su cui potevano muoversi e un "bar del frullato" in cui veniva loro deciso un frullato al gusto di fragola disponibile in commercio. "Ai topi piace il frullato per lo stesso motivo per cui piace a noi umani: contengono molti zuccheri e grassi e hanno un buon sapore", spiega Burdakov.

Meno tempo al bar del frullato

In questo esperimento, gli scienziati hanno confrontato diversi gruppi di topi: topi normali e topi in cui il sistema dell'orexina era bloccato, con un farmaco o perché le loro cellule erano geneticamente modificate.

I topi con un sistema di orexine intatto hanno trascorso il doppio del tempo sulla ruota che corre e la metà del tempo al "bar del frullato" rispetto ai topi con un sistema di orexine bloccato. ? interessante notare, tuttavia, che il comportamento dei due gruppi non differiva negli esperimenti in cui gli scienziati offrivano ai topi solo la ruota che corre o il frullato. "Questo significa che il compito principale del sistema dell'orexina non è quello di controllare quanto si muovono i topi o quanto mangiano", spiega Burdakov. "Senza l'orexina, la scelta era chiaramente a favore del frullato e i topi rinunciavano all'esercizio fisico per mangiare.

Aiutare le persone che fanno poco esercizio fisico

I ricercatori dell'ETH prevedono che l'orexina possa essere responsabile di questa decisione anche nell'uomo. ? noto infatti che le funzioni cerebrali coinvolte sono praticamente le stesse nei topi e negli esseri umani. "Ora si tratterà di verificare i nostri risultati anche nell'uomo", afferma Daria Peleg-Raibstein, capogruppo dell'ETH di Zurigo. Ha guidato lo studio insieme a Burdakov.

Potrebbero essere esaminati i pazienti che hanno un sistema di orexina limitato per motivi genetici. Questo è il caso di circa una persona su duemila. Queste persone soffrono di narcolessia (malattia del sonno). Un'altra possibilità sarebbe quella di osservare persone che ricevono un farmaco che blocca l'orexina. Tali farmaci sono ammessi per i pazienti con disturbi del sonno.

"Se capiamo come il cervello media tra l'assunzione di cibo e l'attività fisica, possiamo sviluppare strategie più efficaci per combattere l'epidemia globale di obesità e i disturbi metabolici associati", afferma Peleg-Raibstein. In particolare, si potrebbero sviluppare approcci per aiutare a superare le barriere all'attività fisica negli individui sani e in quelli la cui attività fisica è limitata". Burdakov sottolinea che si tratta di domande importanti per gli scienziati impegnati nella ricerca clinica sull'uomo. Lui e il suo gruppo si dedicano alla ricerca fondamentale sulle neuroscienze. Il prossimo obiettivo è scoprire come i neuroni dell'orexina interagiscono con il resto del cervello nel prendere decisioni come quella tra l'esercizio fisico e lo spuntino.