O exercício físico tem efeitos notáveis em todo o organismo humano, incluindo no cérebro. A investigação tem vindo a apontar uma série de benefícios neurológicos - desde a redução da idade biológica do cérebro, ao reforço da aprendizagem e da memória, até uma possível protecção contra a demência.
Exercício e cérebro: benefícios e um mecanismo suspeito
Apesar de estes efeitos serem bem documentados, ainda tem sido difícil observar directamente, no cérebro humano, um mecanismo específico que os explique. Um dos candidatos mais fortes envolve um padrão de actividade ligado à memória: a sharp wave-ripple do hipocampo.
Uma sharp wave-ripple hipocampal começa com padrões de actividade neuronal altamente sincronizados no hipocampo, uma região cerebral com funções essenciais na memória. A partir daí, estes sinais propagam-se para outras zonas do cérebro, influenciando grande parte do córtex e também algumas áreas subcorticais.
Grande parte do conhecimento existente sobre estas ripples vem de estudos em animais e em humanos que recorreram a implantes para medir a actividade cerebral.
Porque é difícil medir mudanças rápidas após o exercício
Captar alterações súbitas na actividade do cérebro pouco tempo depois do exercício é, contudo, uma tarefa mais exigente. Em muitos casos, recorre-se a exames de imagem cerebral que apenas sugerem de que forma o exercício pode melhorar a função cerebral - por exemplo, detectando maior fluxo de sangue oxigenado - sem registar directamente os ritmos neurais.
Como foi conduzido o estudo com iEEG em doentes com epilepsia
Neste novo estudo, uma equipa internacional analisou a actividade cerebral de 14 pessoas com epilepsia que tinham eléctrodos implantados no cérebro “apenas com base em requisitos clínicos, tal como determinado por uma equipa de epileptologistas e neurocirurgiões”, como explicam os investigadores.
Os participantes tinham entre 17 e 50 anos, apresentavam epilepsia resistente a medicamentos e encontravam-se em avaliação pré-cirúrgica. Os eléctrodos implantados permitiram recolher dados de electroencefalografia intracraniana (iEEG), úteis para o tratamento da epilepsia e também para esclarecer fenómenos cerebrais como as ripples hipocampais.
Segundo os autores, o trabalho apresenta a “primeira prova directa” de ripples no hipocampo em cérebros humanos após actividade física. Isto proporcionou uma oportunidade rara de observar actividade neuronal a partir do interior do cérebro humano depois de exercício, explica a autora sénior Michelle Voss, neurocientista cognitiva na Universidade do Iowa.
“Há anos que sabemos que o exercício físico é muitas vezes benéfico para funções cognitivas como a memória, e que este benefício está associado a alterações na saúde cerebral, sobretudo com base em estudos comportamentais e em imagiologia cerebral não invasiva”, afirma Voss.
“Ao registarmos directamente a actividade cerebral, o nosso estudo mostra, pela primeira vez em humanos, que mesmo um único período de exercício pode alterar rapidamente os ritmos neurais e as redes cerebrais envolvidas na memória e na função cognitiva.”
O que aconteceu após 20 minutos de ciclismo
Depois de um aquecimento, os participantes fizeram 20 minutos de exercício numa bicicleta estática, mantendo um ritmo que consideravam conseguir sustentar durante toda a sessão. Os registos de iEEG captaram a actividade cerebral antes e depois deste período, revelando uma imagem pouco comum de como o exercício pode fortalecer a função cerebral.
O exercício esteve associado a um aumento da taxa de ripples no hipocampo. Além disso, reforçou a conectividade entre as ripples hipocampais e a actividade noutras partes do cérebro, incluindo o sistema límbico e a rede de modo padrão (DMN).
Estas alterações ocorreram após apenas uma sessão de exercício leve a moderado, resultando em dinâmicas de ripples significativamente diferentes entre o hipocampo e o córtex, em linha com observações de estudos anteriores baseados em imagiologia cerebral.
Intensidade do esforço e alterações na DMN em repouso
O estudo identificou ainda uma associação entre maior intensidade de exercício - medida pela frequência cardíaca durante o esforço - e uma melhoria mais acentuada das dinâmicas de ripples em redes neuronais específicas, como a DMN, enquanto os participantes estavam em repouso após o exercício.
Apesar de a amostra ser relativamente pequena, os investigadores referem que estes dados oferecem uma visão rara do cérebro humano após exercício e fornecem pistas valiosas que provavelmente se aplicam a pessoas com ou sem epilepsia.
“Os padrões que vemos após o exercício correspondem de perto ao que tem sido observado em adultos saudáveis usando imagiologia cerebral não invasiva”, diz Voss.
“Essa convergência entre métodos muito diferentes é um dos indicadores mais fortes de que os efeitos não são específicos da epilepsia, mas reflectem uma resposta mais geral do cérebro humano ao exercício.”
O estudo foi publicado na Brain Communications.
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