Nutrizione e attività fisica per l’efficienza cognitiva in età adulta

Questo articolo esplora come una combinazione di nutrizione adeguata e attività fisica possa prevenire e mitigare il declino cognitivo e le patologie neurodegenerative in età adulta. Evidenzia il ruolo della dieta mediterranea e dell'esercizio fisico nel ridurre il rischio di malattie come l'Alzheimer, proponendo uno stile di vita integrato come strategia preventiva efficace.

Introduzione

Il concetto stesso che l’invecchiamento sia una fase che in modo inevitabile porta con sé patologie che interessano anche l’ambito neurologico, è tutt’altro che scontato. Numerose sono le ricerche, gli studi clinici ed epidemiologici che confermano quanto lo stile di vita possa agire nel prevenire e mitigare le patologie neurodegenerative e il declino cognitivo. La memoria episodica, la memoria di lavoro, la rievocazione dei ricordi, sino a patologie tristemente note come l’Alzheimer, possono essere correlate, in termini prognostici, all’equilibrio esistente tra alimentazione e attività fisica.

Addirittura per l’Alzheimer si parla di una riduzione sino al 50% del rischio di comparsa nei soggetti sportivi¹. Ma gli stili di vita coinvolgono a 360 gradi le attività in cui le persone sono coinvolte, passando per il sonno e i livelli di stress -anche questi migliorabili attraverso l’attività motoria-, il fumo e il coinvolgimento in attività che tengano cognitivamente impegnati.

La neuroplasticità è infatti un processo che dura tutta la vita, se adeguatamente stimolato e supportato, si tratta di una capacità intrinseca del cervello che può andare incontro a modificazioni strutturali e funzionali in risposta a eventi fisiologici (e patologici), oltre che a stimoli ambientali come l’apprendimento. La plasticità cerebrale supera il concetto di epigenesi predeterminata, secondo la quale il cervello era considerato geneticamente predeterminato, immutabile e incapace di rispondere alle influenze ambientali.

La neuroplasticità, sebbene a ritmi e con procedure differenti nel corso della vita, garantisce il permanere di un certo grado di dinamicità, che consente la riorganizzazione in risposta a esigenze e stimoli di tipo motorio, cognitivo e affettivo.

Quando si parla del cervello che funziona al pari della struttura muscolare, non è quindi una semplificazione del processo, ma un parallelismo assolutamente pertinente. Come per il muscolo, le strutture cerebrali hanno bisogno di stimoli idonei, ma al contempo necessitano del corretto nutrimento, del giusto riposo, pur restando in qualche misura influenzabili e con risposte di entità differente nelle diverse età, e naturalmente con prerogative mediate da fattori genetici.

Tutto questo è reso ancora più interessante se si considera la circolarità degli eventi, per effetto dei quali una buona performance motoria garantisce elevati gradi di autonomia e risorse cognitive che permangono elevate, al contempo elevate risorse cognitive favoriscono il desiderio di una vita attiva e della conservazione della socialità dell’individuo. Socialità che prevede anche impegni di natura motoria, che quindi a loro volta fanno ripartire il circolo virtuoso che l’attività fisica medesima ha innescato.

Declino Cognitivo, Una Breve Parentesi

Ciascun organo del corpo umano, con l’avanzare dell’età, subisce una progressiva compromissione delle sue funzioni. A questo non si sottrae il cervello che, in maniera più o meno evidente, è interessato da un decadimento delle funzioni cognitive che riguardano la memoria, il problem solving, e più in generale tutte le funzioni della mente.

Il decadimento cognitivo ha differenti gradi di severità, dal decadimento cognitivo lieve che, pur caratterizzato dai segni dell’età non compromette la vita quotidiana, sino a circostanze più invalidanti che progressivamente sfociano nella confusione, smarrimento, difficoltà del linguaggio ecc.

Il decadimento cognitivo lieve può essere una delle prime tappe verso manifestazioni più gravi, come la demenza, o la malattia di Alzheimer ma può essere anche uno stadio transitorio e reversibile.

Il disturbo neurocognitivo, pur con manifestazioni analoghe, può avere cause molto differenti, ma permane sempre un danno cerebrale che in alcuni casi può essere acuto (come per l’ictus) o, più frequentemente essere il frutto di una progressione, talvolta resa evidente superata una certa soglia (anche dopo decenni dall’inizio del processo che la provoca).

Questo genere di declino cognitivo è quello più prettamente legato all’invecchiamento, che poi sfocia nella demenza senile. In una prima fase vi sono aree del cervello vicarie delle zone compromesse, e quindi la manifestazione può presentarsi più sfumata pur essendoci casi in cui progredisce rapidamente.

Nutrizione e Attività Fisica Preventiva

Dieta e Processi Cognitivi

Le principali forme di disturbo neurocognitivo legate all’età (e ulteriormente citate in seguito) sono:

• disturbo neurocognitivo lieve;
• disturbo neurocognitivo legato alla malattia di Alzheimer;
• disturbo neurocognitivo vascolare;
• disturbo neurocognitivo legato alla malattia di Parkinson;
• demenza con corpi di Lewy.

Per ciascuna forma di declino cognitivo le cause sono multifattoriali e tra queste ovviamente l’età, gli stili di vita, la predisposizione genetica, problematiche metaboliche e vascolari. Al momento sembrano coinvolti circa l’8% degli over 65 e il 20% degli over 80, con numeri assoluti preoccupanti determinati anche dall’incremento dell’aspettativa di vita media.

Al momento non sembra esserci una terapia farmacologica in grado di arrestare o trattare tale processo, pertanto tutto si gioca in termini preventivi attraverso gli stili di vita di seguito indicati.

Prima ancora di analizzare le implicazioni concrete, uno dei regimi maggiormente studiati e con maggiore solidità relativamente alla prevenzione dei processi cognitivi è la dieta mediterranea. È sempre bene precisare due elementi: la dieta mediterranea non è quella che nell’accezione comune si basa su pane, pasta e pizza, ma un approccio ben più articolato che tiene conto della stagionalità dei prodotti, dell’area geografica di provenienza, che predilige prodotti integrali, legumi, olio d’oliva, pesce e moderato apporto di carni animali. Secondo e non trascurabile elemento, la dieta mediterranea implica un impegno muscolare considerevole, quindi una attività fisica da svolgere costantemente.

Le evidenze relativamente al ruolo protettivo della dieta mediterranea sono talmente numerose che una delle maggiori difficoltà nella stesura di questo articolo è stata quella di non essere ridondanti nella citazione dei lavori presenti, sia in termini di studi² che di revisioni³, sia per quanto riguarda condizioni gravi come la malattia di Alzheimer che per quanto attiene il disturbo cognitivo lieve⁴, e naturalmente per quanto concerne la progressione di quest’ultimo. Tuttavia il numero di citazioni di tale regime saranno prevalenti rispetto ad altri elementi, perlomeno per quanto attiene gli stili alimentari e non il singolo elemento o alimento.

La complessità di uno stile di vita infatti, al netto dell’importanza di alcuni elementi singolarmente individuabili (anche in termini di macro e micro nutrienti), è ben più determinante. Le evidenze scientifiche dimostrano che l’aderenza alla dieta mediterranea correla con un minore declino cognitivo, demenza e malattia di Alzheimer⁵, e non solo ridotto rischio di Alzheimer ma anche minore conversione in Alzheimer nei pazienti con deterioramento cognitivo lieve⁶.

Al contrario, al netto di ulteriori conseguenze derivanti dal sovrappeso, una dieta ricca di grassi e colesterolo porta a deterioramento cognitivo per alterata plasticità sinaptica e aumento dell’amiloidosi⁷. La condizione di obesità è associata ad aumentato rischio di demenza soprattutto se presente a partire dalla mezza età⁸, mentre un lieve sovrappeso, una dieta ricca di grassi e colesterolo porta a deterioramento cognitivo per alterata plasticità sinaptica e aumento dell’amiloidosi.

Gli elementi che maggiormente sembrano incidere nel contrasto al declino cognitivo sono: vitamina C, vitamina E, flavonoidi, acidi grassi insaturi, pesce, vitamina B12, etanolo (per consumo da modesto a moderato), omega3, bassa assunzione generale di grassi⁹. Questi fattori hanno naturalmente valenza all’interno di regimi alimentari compositi più che come singoli elementi.

Emerge quindi un ruolo della dieta mediterranea in termini preventivi sia per il declino cognitivo, sia per la malattia di Alzheimer, sia per l’aggravarsi dell’eventuale disturbo cognitivo lieve. A questo si aggiungono studi non solo ridotto rischio di Alzheimer ma anche minore conversione in Alzheimer nei pazienti con deterioramento cognitivo lieve.

Questo articolo esplora il ruolo della dieta mediterranea e di specifici nutrienti, come gli omega-3 e i flavonoidi, nella prevenzione del declino cognitivo e delle malattie neurodegenerative. Evidenzia come l'aderenza a un regime alimentare ricco di antiossidanti possa migliorare la funzione cognitiva e ridurre il rischio di demenza, suggerendo un impatto positivo anche su individui anziani sani.

Discussione

Molti di questi fenomeni possono essere contestualmente causa ed effetto. Se infatti è vero che un iniziale decadimento cognitivo porta a una condizione di dimagrimento sostenuta da una condizione di malnutrizione più o meno grave, è altrettanto vero che la malnutrizione (condizione certamente più diffusa in terza età, anche per implicazioni sociali, cognitive, ecc.) causa una carenza nutrizionale che può essere essa stessa motivo di compromissione funzionale.

Nell’immagine che segue sono chiaramente visibili le curve di sopravvivenza basate sull’analisi di Cox che confrontano l’incidenza cumulativa dell’MCI (decadimento cognitivo lieve) in soggetti cognitivamente normali alla prima valutazione, per ciascun terzile della dieta mediterranea (fonte: Scarmeas N, et al., 2007).

Risultati

Studi di neuroimaging sugli stessi campioni hanno evidenziato un volume maggiore del cervello, materia grigia e sostanza bianca, in chi consumava maggiori quantità di pesce e minori quote di carne (Gu Y, et al., 2015). Tuttavia, sembrerebbe che simili modifiche dipendano non solo dalle quantità in termini assoluti, ma anche dalla tipologia di prodotti introdotti (Wu L, et al., 2017), rendendo più complesso replicare i benefici al di fuori di una specifica area geografica.

Antiossidanti e Omega-3

Si ritiene che lo stress ossidativo e la compromissione vascolare possano essere un fattore significativo per la comparsa della demenza, per questo una alimentazione ricca di antiossidanti può avere funzioni protettive. Studi controllati hanno fatto emergere come una dieta mediterranea ben integrata con olio d’oliva o noci fosse associata a una migliore funzione cognitiva (Valls-Pedret C, et al., 2015).

Nell’immagine che segue sono indicate le fonti alimentari e la percentuale di ciascuna di queste nell’apportare sei sottoclassi di flavonoidi (antocianidine, flavonoli, flavoni, flavanoni, flavan-3-oli e flavonoidi polimerici), nello studio segnalato.

Conclusioni

L’azione sinergica delle catechine presenti nel té verde presenta una azione multidirezionale nei confronti del declino cognitivo e della demenza (anche associata a malattia di Alzheimer) (Kakutani S, et al., 2019); in questo caso le bevande hanno spesso un ruolo anche pratico che bypassa la percezione di una dieta radicalmente mutata, e per questo possono essere più facilmente integrate.

Riepilogo degli effetti positivi a livello cognitivo (confermati da 9 studi su 12):

• Incidenza di demenza ?
• Punteggi di memoria di riconoscimento verbale immediato e ritardato ?
• Punteggio PAL (Apprendimento associato) ?
• Memoria a breve termine e di lavoro ?
• Memoria verbale immediata ?
• Capacità di richiamo ritardato ?
• Modifica di 12 mesi nella memoria ?
• Punteggi di scioltezza verbale ?
• Punteggi di memoria ?
• Tasso di apprendimento ?
• MMSE (Mini-Mental State Examination) ?
• Valutazione della sensibilità olfattiva ?
• Scioltezza verbale semantica ?
• Punteggio MNA (Mini Nutritional Assessment) ?
• Punteggi GDS (Geriatric Depression Scale) ?
• Salute mentale ?
• Scioltezza verbale ?
• Test della memoria di lavoro ?
• Richiamo verbale immediato e ritardato ?
• Tempo per replicare una figura complessa ?
• Capacità di apprendimento ?
• Sintomatologia depressiva ?

Questo articolo esplora come l'integrazione di nutrienti specifici e l'attività fisica possano migliorare la funzione cognitiva negli anziani. Dimostra che acidi grassi omega-3, vitamina D e proteine di qualità, insieme a un regolare esercizio fisico, possono ridurre il rischio di demenza e migliorare la memoria e la salute mentale complessiva.

PROTEINE

L’apporto proteico negli anziani dovrebbe spesso essere rivisto. C’è l’errata tendenza ad una quota giornaliera inadeguatamente bassa, elemento che espone a problematiche ossee e metaboliche anche secondarie alla sarcopenia (aggravata dalla sedentarietà). Pertanto è necessario sottolineare anzitutto che sarebbe opportuno non scendere al di sotto di 1,1 g per kg di peso corporeo secondo quanto suggerito dall’European Society for Clinical Nutrition and Metabolism, valutando anche apporti più marcati in caso di evidente stato carenziale o attività fisica, circostanze per le quali è possibile giungere sino a 1,5 g per kg di peso.

L’apporto proteico deve prediligere per una buona metà proteine di buono/elevato valore biologico. Dai dati in letteratura emerge che una maggiore presenza di carne, uova e legumi possa contribuire al mantenimento di una buona funzione cognitiva nei soggetti di età pari o superiore ai 60 anni, mentre si raccomanda moderazione nell’impiego di proteine assunte per tramite di latte e suoi derivati.

ATTIVITÀ FISICA E PROCESSI COGNITIVI

L’attività fisica ha effetti protettivi diretti e indiretti sul rischio di demenza e, tra l’altro, migliora la perfusione cerebrale e aumenta la neurogenesi. A livello indiretto, riduce significativamente i disordini metabolici e le patologie cardiovascolari che favoriscono il declino cognitivo. Numerosi sono gli studi epidemiologici che associano in modalità dose-risposta la prevenzione della demenza e del deficit cognitivo.

ATTIVITÀ FISICA E INTERAZIONI CON LA PLASTICITÀ NEURONALE E LA SFERA COGNITIVA

L’attività fisica non è solo una delle funzioni più importanti tra quelle che il controllo nervoso, e i muscoli come organi effettori, consentono di fare, ma è anche un processo che ha ricadute dirette e marcate sulla funzionalità cerebrale. Tra le più significative quelle correlate col trofismo dell’ippocampo, responsabile della memoria a lungo termine, della memoria dichiarativa, e dell’elaborazione spaziale delle informazioni.

L’attività fisica stimola in modo diretto la neurogenesi, la funzionalità ippocampale e regola l’umore. Il tutto è mediato da una serie di eventi e in particolare un aumento della vascolarizzazione e il rilascio di fattori di crescita vanno dall’oressina-A al BDNF (brain derived neurotrophic factor) il fattore di crescita neurotrofico.

Lo stimolo motorio, come del resto stimoli provenienti da ambienti arricchiti, e quindi che sollecitano elementi legati all’apprendimento, alla sfera cognitiva e affettiva, stimolano la neurogenesi dell’ippocampo che può determinare anche il raddoppio delle unità cellulari e consente di misurare un incremento dell’attività colinergica. Su modelli murini si assiste perfino a maggiore neurogenesi dopo l’induzione di lesioni specifiche.

Il processo di neurogenesi è promosso dalla migrazione di cellule multipotenti dal giro dentato, che porta alla nascita di neuroni e cellule gliali. L’insieme di adattamenti che ne consegue, oltre a migliorare le performance cognitive, è in grado di agire direttamente nel contrastare il declino cognitivo, con risultati apprezzabili già dopo 3 mesi di lavoro su soggetti sedentari.

Gli effetti riguardano anche giovani dai 21 ai 45 anni, sui quali si assiste al miglioramento della memoria verbale e del riconoscimento spaziale, ma è naturalmente sugli anziani che il beneficio è maggiore. L’efficienza attentiva e il controllo del processo esecutivo sono direttamente coinvolti e, sotto gli effetti del BDNF, migliora la plasticità sinaptica e l’apprendimento in generale.

Come già detto i fattori di crescita coinvolti sono numerosi dall’IGF-1 al VEGF, ma naturalmente questo determina anche adattamenti a livello di trascrizione genica, quindi si può parlare a pieno titolo di intervento epigenetico dell’attività fisica sul sistema nervoso centrale.

Se si tiene conto di ulteriori elementi come la fisiologica riduzione della memoria in generale, e della memoria a lungo termine nello specifico, della compromissione dell’attenzione e della velocità di elaborazione che insorgono in età anziana, e se si considera la rimozione del rischio neurotossico derivante dallo stress, l’attività fisica può essere considerata a tutti gli effetti come un intervento terapeutico, sia in termini preventivi che di trattamento.

Lo stress infatti è una risposta aspecifica determinata da diversi tipi di stimoli, che possono essere fisici, ma anche psichici, cognitivi, emotivi ecc. In presenza di una condizione di stress cronico la quota di cortisolo circolante aumenta e, al netto di altre gravi conseguenze organiche, questa determina un incremento nell’ingresso di ioni Ca²⁺ con effetto neurotossico sull’ippocampo e sulla sua funzionalità.

L’attività fisica invece agisce direttamente nel ridurre le condizioni di stress, anche per mezzo del lattato prodotto con lavori di media/alta intensità. Il lattato è in grado di superare la barriera ematoencefalica, raggiungere l’ippocampo, stimolando il rilascio di dopamina e BDNF, con ricadute sia sull’umore che sul trofismo.

Un minore volume dell’ippocampo correla infatti con stati depressivi, promossi da bassi livelli di oressina. In pazienti con istinti suicidari è stata individuata una bassa presenza di oressina e BDNF indotta da uno stato di sostanziale immobilità, innescando un circolo vizioso che determina l’incremento dei rischi.

ABSTRACT

Le relazioni tra attività fisica, nutrizione ed efficienza cognitiva sono note da tempo. L'invecchiamento cerebrale è fortemente influenzato da processi infiammatori e neurodegenerativi favoriti da uno stile di vita sedentario e una dieta inadeguata. È importante intervenire in anticipo rispetto all'età di insorgenza, stili di vita appropriati produrranno buoni risultati.

Alti livelli di lattato si suppone possano stimolare la sinaptogenesi ed è per questo che l’attività fisica migliore è verosimilmente quella aerobica alternata a quella ad alta intensità. Diversi studi hanno dimostrato come allenamenti HIIT svolti dopo l’esposizione ad uno stimolo migliorano l’apprendimento, perfino dopo una singola sessione, migliorando abilità motorie, memoria dichiarativa, memoria spaziale.

Quindi l’attività fisica opera con uno stimolo al rilascio di noradrenalina che migliora l’attenzione, la percezione e la motivazione; di BDNF che protegge e ripara i neuroni e ne stimola la genesi; di dopamina che migliora motivazione, concentrazione e apprendimento; di endorfine e serotonina che possono contrastare le condizioni di dolore e di stress prevenendone la neurotossicità.

Sebbene l’ippocampo è quello maggiormente coinvolto, anche la corteccia frontale e temporale sono tra quelle che traggono enormi benefici dall’attività fisica in termini di miglioramento neurocognitivo. All’azione diretta si somma l’azione indiretta. Analizzando infatti gli elementi che operano in termini preventivi sul decadimento cognitivo se ne possono annoverare di 4 diversi tipi: quelli con solide evidenze scientifiche, quelli con moderate evidenze, quelli con basse evidenze e quelli con evidenze incerte.

Tra quelli con solide evidenze scientifiche rientrano l’ipertensione, il fumo e il diabete, e certamente l’attività fisica può intervenire perlomeno sull’ipertensione.