I cambiamenti cerebrali possono spiegare perché l'esercizio allevia l'autismo nei topi
L'esercizio sembra alterare il cervello in modi che possono ridurre alcune delle caratteristiche dell'autismo nei topi.
Nei topi allevati per modellare il disturbo dello spettro autistico (ASD), gli scienziati dell'Università di Tokyo in Giappone hanno scoperto che l'esercizio stimolava la rimozione delle connessioni in eccesso nei circuiti cerebrali e riduceva il comportamento simile all'autismo.
In un Rapporti sulle celle articolo sul loro lavoro, spiegano come hanno dimostrato che "la corsa volontaria della ruota migliora le anomalie nella socievolezza, ripetitività e ansia" nei topi con ASD.
I risultati danno peso all'idea che potrebbe essere possibile invertire alcune delle caratteristiche comportamentali dell'ASD.
L'autore senior dello studio Ryuta Koyama, professore associato presso la Graduate School of Pharmaceutical Sciences dell'Università di Tokyo, sottolinea che non hanno costretto i topi a fare esercizio; la natura volontaria dell'attività fisica è stata una caratteristica importante dello studio.
Inoltre, i ricercatori non hanno esplorato diversi tipi di esercizio e non suggeriscono che le persone dovrebbero ora iniziare a utilizzare l'esercizio come trattamento per l'ASD.
"Se i bambini sono interessati", dice Koyama, "dovrebbero essere incoraggiati a fare qualsiasi esercizio desiderino, ma questa ricerca non rivela come le diverse attività potrebbero influenzare il cervello dei bambini con ASD".
ASD, connettività cerebrale ed esercizio
L'ASD comprende un'ampia gamma di sottotipi che condividono alcune caratteristiche comuni a vari livelli. Queste caratteristiche includono comportamenti ripetitivi e difficoltà con la comunicazione verbale e non verbale e l'interazione sociale.
Non esistono due individui nello spettro autistico con la stessa combinazione o grado di sintomi. Ognuno avrà un insieme unico di sfide e punti di forza. Alcune persone con ASD possono vivere in modo indipendente mentre altre avranno bisogno di molto aiuto nella vita quotidiana.
Secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC), circa 1 bambino su 59 negli Stati Uniti ha ASD, con i ragazzi quattro volte più probabilità di averlo rispetto alle ragazze.
Le connessioni in eccesso tra le cellule nervose, o neuroni, nel cervello sono un segno distintivo dell'ASD.
Il cervello rimuove naturalmente le connessioni in eccesso tra i neuroni durante l'infanzia. Tuttavia, i bambini con ASD finiscono con un surplus.
Numerose ricerche hanno dimostrato che l'attività fisica può provocare significative alterazioni cerebrali in persone sane e persino ritardare parte della degenerazione cerebrale che accompagna l'invecchiamento.
Gli scienziati che conducono piccoli studi che coinvolgono bambini con ASD hanno anche notato che l'esercizio sembra ridurre il comportamento ripetitivo e le difficoltà con l'interazione sociale.
Più recentemente, i ricercatori hanno scoperto che le connessioni nei circuiti cerebrali persistono per periodi più lunghi nelle persone con ASD rispetto a quelle senza il disturbo. Inoltre, la gravità dei sintomi sembra aumentare in linea con la durata della connessione.
Esercizio e rimozione di connessioni deboli
Il nuovo studio dal Giappone suggerisce ora che attivando la rimozione di connessioni ridondanti, l'esercizio potrebbe promuovere un po 'di "messa a punto" del cervello nell'ASD.
Speculando sui risultati che hanno trovato nei topi con ASD, Koyama suggerisce che: "L'esercizio fisico probabilmente ha migliorato il contrasto tra connessioni neuronali attive e inattive in modo che quelle deboli potessero essere più facilmente mirate alla rimozione".
I topi allevati come modello per ASD hanno molte delle caratteristiche durature della condizione. Ad esempio, non interagiscono tanto con i topi che non hanno mai incontrato prima e si dedicano a pulizie ripetitive. Mostrano anche segni di ansia, come ritardare il consumo di cibo quando si trovano in un nuovo ambiente.
Per il nuovo studio, il team ha inserito le ruote da corsa nelle gabbie di topi di 4 settimane con ASD. Poi li hanno osservati fino a quando i topi hanno raggiunto l'età adulta all'età di 8 settimane.
Koyama dice che alcuni dei topi "si sono esercitati molto intensamente", mentre altri "si sono esercitati solo un po '".
Il team ha scoperto che dopo soli 30 giorni, il comportamento dei topi ASD che si erano esercitati era simile a quello dei topi sani senza ASD.
I ricercatori hanno quindi esaminato il cervello dei topi con ASD. Hanno prestato particolare attenzione a strutture specifiche nell'ippocampo, un'area importante per la memoria e la creazione di nuove cellule nervose nel cervello adulto.
Hanno trovato prove che la microglia, le cellule immunitarie che rimuovono le cellule morte e altri materiali di scarto nel cervello, avevano eliminato le connessioni meno attive tra le cellule nervose lasciando intatte quelle attive.
Per dimostrare che era la microglia che stava facendo la potatura, il team ha quindi testato l'effetto di prevenire l'attività della microglia nei topi immaturi senza ASD. Dopo soli 5 giorni senza attività della microglia, la densità delle connessioni cerebrali era diversa da quella dei topi con attività della microglia intatta.
"L'esercizio volontario può essere un modo sicuro e senza farmaci per migliorare la salute generale, e ora abbiamo una migliore comprensione di come l'esercizio possa cambiare positivamente la struttura del cervello nell'ASD".
Ryuta Koyama
