Allenare il cervello per prevenire il declino cognitivo

Imparare una o più lingue straniere, praticare attività artistiche, vivere i buoni sentimenti, coltivare le relazioni sociali, ma anche esercitare alcune professioni, possono aiutare a plasmare il cervello, contribuendo in caso di malattia neurodegenerativa, ad esempio nella demenza di Alzheimer o in altre tipologie, a ridurre l’incidenza del declino cognitivo, a proteggere alcuni network e sistemi cerebrali, quindi a ritardare l’insorgenza di demenza.

Se ne è parlato durante l’ultima edizione del Milan Longevity Summit, nel corso della relazione “Brain Aging and Prevention”, tenuta da Daniela Perani, Professore Emerito di Neuroscienze all’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano.

L’apporto delle neuroscienze

Lo sviluppo delle neuroscienze ha permesso, soprattutto in epoche recenti, la scoperta di nuovi aspetti riguardanti il funzionamento del cervello, ad esempio si è compreso che la plasticità neurale, cioè la capacità di adattamento del cervello ai vari contesti situazionali, favorisce anche la migliore riorganizzazione e potenziamento delle reti neurali. Due fenomeni che si traducono nella produzione di una riserva cerebrale: quest’ultima evolve nel tempo e viene plasmata e migliorata da molti fattori, ad esempio dalle esperienze lungo tutto l’arco della vita. Ed è proprio la riserva cerebrale che permette al cervello di mantenere un funzionamento cognitivo adeguato, nonostante l’avanzare dell’età o l’insorgenza di patologie, dimostrandosi quindi malleabile e resiliente a fattori dannosi.

«Da un punto di vista biologico – spiega Perani – si tratta di un processo complesso e dinamico che si basa su una stretta interazione tra modificazioni sinaptiche, molecolari, cellulari e dei circuiti nervosi che vengono influenzati da una combinazione di più fattori: genetici, esperienziali e ambientali. Tra questi un’istruzione continua, dove maggiori livelli di scolarità si associano a una migliore riserva cognitiva e cerebrale e a un ritardo dell’incidenza della demenza, un’attività fisica regolare, una dieta equilibrata e il mantenimento di una vita sociale attiva: insieme, queste componenti “di vita quotidiana” concorrono a mantenere e proteggere il cervello dal declino cognitivo legato all’età o a malattie neurodegenerative. Inoltre, in aggiunta a queste attività è emerso come anche lavori cognitivamente impegnativi come le professioni che richiedono pensiero critico, problem-solving e decisioni complesse, aiutino a mantenere il cervello attivo e a sviluppare una riserva cerebrale lungo tutto l’arco della vita. Questa scoperta ha fatto evolvere anche il concetto e il ruolo di “apprendimento continuo”, non più limitato a uno stretto range della vita ma possibile anche in età avanzata, sviluppando di conseguenza anche un nuovo paradigma e percezione della vecchiaia». Quindi, quali attività mentali prediligere?

L’apprendimento delle lingue

Sono comprovati gli effetti positivi del bilinguismo e del multilinguismo: imparare e usare diverse lingue stimola il cervello, ne rafforza le connessioni neurali, favorisce cioè lo sviluppo di una maggiore connettività tra i neuroni soprattutto in aree deputate al linguaggio, alla memoria e al controllo esecutivo, come il lobo frontale, con un generale impatto positivo anche sulle funzioni cognitive. Inoltre, l’uso frequente di più lingue migliora l’attenzione, potenzia la memoria a breve e lungo termine. 

«Studi di neuroscienze – prosegue Daniela Perani – suggeriscono che le persone multilingue hanno una maggiore resistenza al declino cognitivo associato all’età e un minor rischio di sviluppare demenze come l’Alzheimer. Questo effetto è legato alla capacità del cervello di compensare la perdita di funzionalità dovuta alla neurodegenerazione attraverso altre reti neuronali. Tra le evidenze più rilevanti in uno studio che ha comparato adulti sani che imparano una seconda lingua e soggetti di controllo, si è osservata nei primi una maggiore forza delle connessioni della sostanza bianca, specificatamente nella parte anteriore che connette i lobi frontali, e in altre componenti dell’emisfero di sinistra. Tali “variazioni” erano dimostrate da modificazioni della struttura anatomo-funzionale del cervello. I vantaggi sono evidenti anche negli anziani; infatti alcuni altri studi mostrano un aumento delle connessioni e di materia grigia fra i bilingui rispetto ai monolingui, in particolare tra i due emisferi cerebrali e il giro del cingolo. 

La ricerca

Uno studio della neurologa indiana, condotto su una popolazione dell’India centrale, poli-dialettale ma di bassa scolarità, essendo prevalentemente contadini, ha rilevato un ritardo nell’incidenza di insorgenza della malattia di Alzheimer di 4-5 anni, così come di altri tipi di demenza, ad esempio frontotemporale e vascolare, una finestra temporale molto importante che potrebbe essere sfruttata efficacemente con strategie di prevenzione e/o approcci terapeutici, anche non farmacologici mirati.

Quindi l’ipotesi è che la ricchezza di linguaggio, sulla base del poliglottismo, abbia comunque favorito lo sviluppo di riserva cerebrale, indipendentemente dal livello di scolarità». Dati che sono stati confermati anche da studi condotti dal gruppo di ricerca di Perani in cui sono stati studiati un gruppo di bilingui o poliglotti e di monolingue, osservando che i bilingui con demenza di Alzheimer mostravano una degenerazione cerebrale molto più estesa dei monolingui, tuttavia a parità di malattia, questa insorgeva più tardi.

«Questi risultati – chiarisce Perani – confermano un effetto neuroprotettivo del bilinguismo, con variazioni anatomo-funzionali ed una compensazione neurale, suggerendo che il bilinguismo è in grado di favorire l’ottimizzazione dei funzionamenti del cervello, rallentando l’insorgere dei problemi cognitivi». A fianco del bilinguismo altre attività di “apprendimento impegnato” sono favorevoli per il cervello, tra queste la lettura, regolare, che aiuta a migliorare il pensiero critico, la comprensione e la capacità di concentrazione e, in particolare, la narrativa può aiutare a sviluppare empatia e comprensione di problematiche sotto prospettive diverse, ma anche fare enigmistica, puzzle, sudoku, cruciverba che stimolano logica, memoria e ragionamento possono contribuire a mantenere allenato, impegnato e dinamico il cervello. Così come gli scacchi e i giochi di strategia che richiedendo pianificazione e pensiero organizzato contribuiscono a migliorano la memoria e altre funzioni cognitive.

L’esperienza musicale

Esiti positivi sono stati osservati in chi pratica o approfondisce l’ascolto della musica, rispetto a chi la ascolta senza impegno, solo per puro piacere.

«Suonare uno strumento implica e coinvolge l’utilizzo di connessioni cerebrali importanti, uditive, motorie e cognitive associative, che si rinforzano. In uno studio che abbiamo condotto avvalendoci della risonanza magnetica – dichiara la professoressa – abbiamo dimostrato in pianisti professionisti che stavano ascoltando un pezzo di musica semplicemente in modo passivo, una attivazione significativa di molti sistemi uditivo-associativi di alto livello, così come anche di quello cognitivo frontale di controllo e parietale, infine anche del sistema motorio, osservando in parallelo un incremento della connettività cerebrale. Si è evidenziata dunque, una sensibile differenza in termine di attività sinaptica, quindi di materia grigia, tra musicisti e soggetti che non praticano la musica».

Un ulteriore studio evidenzia in soggetti adulti, musicisti praticanti, un aumento dei network sensori-motori, esecutivi di controllo dell’area limbica emozionale. Tale “trasformazione” si rileva anche in anziani che imparano a suonare uno strumento in tarda età, con un rafforzamento delle strutture di connessione fra l’emisfero di destra e di sinistra, ovvero un efficientamento della rete che integra e stimola la neuroplasticità. Inoltre, secondo quanto emerge da un recente lavoro, anche la pratica del solo ritmo della musica, ad esempio tramite il ballo, sarebbe in grado di aumentare la capacità cognitiva. Infine, un ultimo lavoro conferma che imparare, suonare e fare musica in generale migliora, nel complesso le funzioni cognitive nell’anziano, quali la memoria, le funzioni esecutive, il linguaggio, migliorando sensibilmente il cosiddetto score del brain aging. 

Arte e creatività

Dipingere, scrivere poesie, visitare mostre e musei, dedicarsi alla conoscenza e alla pratica della bellezza, rientrando nelle attività che contribuiscono a formare, a fare istruzione e acculturazione continua, promuovono, tutte, la plasticità cerebrale.

Quindi queste attività, affatto marginali, possono contribuire a dare risultati importanti nel trattamento di specifiche malattie: ad esempio l’applicazione dell’arte nelle sue diverse forme, quindi il perseguimento della bellezza, costituisce una opzione importante nella presa in carico e cura delle demenze o di altri disordini neurologici come quello autistico, con outcome positivi sia in termini di incidenza sia terapeutici.

Inoltre, l’arte mostra effetti positivi anche nella gestione di situazioni patologiche acute, pensando ad esempio all’ascolto della musica prima di alcuni interventi chirurgici, o malattie croniche come tumori, diabete, malattie cardiovascolari e respiratorie e, infine, è di supporto nel fine-vita. Quindi, le arti in generale possano favorire la longevità o l’invecchiamento in migliore salute, contribuendo fra i tanti benefici anche alla regolazione di emozioni e stress. Questi ultimi, importanti fattori di rischio per malattie cardiovascolari e oncologiche.

Altre pratiche fisiche e emozionali

Meditazione e yoga, ad esempio, possono aiutare a proteggere la memoria e a sviluppare emozioni positive, o comunque a meglio controllarle, collaborando anch’esse a alleviare lo stress. «Lo stress cronico – chiarisce Daniela Perani – può danneggiare a lungo termine il cervello, in particolare alcune aree fra cui l’ippocampo, coinvolto nella memoria. Tuttavia alcuni studi hanno dimostrato che tecniche di rilassamento o attività di riflessione/meditazione possono contribuire alla regolazione delle emozioni e a proteggere la riserva cognitiva». A queste pratiche soft si affianca l’esercizio fisico che agisce in parallelo su corpo e cervello, favorendo un maggiore apporto di ossigeno, indispensabile per il buon funzionamento dei neuroni, la concentrazione e, a livello fisico, il coordinamento motorio che mantiene “in sicurezza” l’anziano. Oltre a ciò attività come camminare, correre, nuotare hanno impatti positivi anche su diversi sistemi, tra cui quello cardiovascolare, fondamentale per il mantenimento di un buon funzionamento cerebrale.

«L’inattività o lo scarso esercizio fisico – prosegue l’esperta – fanno raggiungere prima una soglia critica che porta più rapidamente all’insorgenza di disturbi cognitivi mentre l’attività fisica, praticata costantemente, può contribuire a rallentare alcune patologie neurodegenerative. Un lavoro dimostra¹¹, ad esempio che due sessioni di esercizio fisico a settimana, condotte in maniera seria e regolare, svolgono una azione protettiva su cuore e un cervello. Così come altri studi su adulti di età media, che hanno coinvolto in particolare gli sportivi del week-end, farebbe osservare in questa popolazione una riduzione del 13% nello sviluppo di disturbi cognitivi, ciò a dimostrazione che l’attività fisica, anche limitata nel tempo, può dare risultati importanti a livello cerebrale. Da qui la raccomandazione di “sfruttarla” anche nella gestione di altre malattie dell’anziano».

Ad esempio nella malattia di Parkinson che esita in disturbi del movimento, è stato osservato un aumento della riserva motoria^12,13, con conseguente miglioramento della prognosi. Specificatamente, l’attività motoria favorirebbe la riduzione del freezing della marcia, uno dei sintomi peggiori e principali del Parkinson, così come delle discinesie, i movimenti involontari e anomali, e di diversi altri problemi motori indotti dalla levodopa, la terapia gold standard per il trattamento della patologia, con riduzione delle quantità di farmaco necessario a ridurre e controllare i sintomi. In un altro studio si evince come l’attività motoria sia in grado di migliorare anche il sistema dopaminergico, con esiti misurati con tecniche molecolari di imaging. In soggetti con Parkinson che facevano attività, si è osservato un maggiore risparmio dei recettori che legano alla dopamina, mantenendoli attivi con conseguente riduzione della patologia dopaminergica cerebrale».

Una vita di relazione

Memoria ed emozioni traggono vantaggio da situazioni di buona socialità, all’opposto l’isolamento sociale che crea un download della capacità empatica. La letteratura scientifica dimostra come stare con gli altri, con persone con cui si possono condividere esperienze positive e negative, aiuta a gestire lo stress, migliora le funzioni cognitive, prevenendo il declino cognitivo. Dunque anche la socialità è una sorta di ginnastica per il cervello. All’opposto, studi evidenziano come stare soli o isolarsi induca uno sviluppo anomalo di alcune cellule del cervello, quali le cellule gliali o gli oligodendrociti, alterandone le modalità di funzionamento, potendo portare a lungo termine a disturbi dell’umore e cognitivi. Nell’anziano sono ottimali fare attività fisica in compagnia, unirsi a gruppi di volontariato e svolgere ruoli di valore sociale, mostrare interesse verso gli altri e cogliere tutte le occasioni per ridere e sorridere, avere un pet.

«In buona sostanza, una nostra recente review mette in luce come resilienza cognitiva e cerebrale (la riserva) siano interconnesse – conclude la professoressa Daniela Perani. Pertanto è fondamentale riuscire a meglio comprendere questi meccanismi nel contesto dell’invecchiamento cerebrale, sia normale che patologico, e identificare i migliori fattori protettivi per la conservazione delle capacità cognitive, tanto nell’anziano quanto in caso di compromissione neurologica. Tuttavia la letteratura evidenza anche come i benefici possono essere raggiunti solo con stimolazioni prolungate nel tempo e impegnative. Ovvero la riserva cerebrale secondo le moderne neuroscienze si costruisce nell’arco della vita, in modo continuo sfruttando e favorendo la plasticità cerebrale».

Bibliografia

1. Schlegel AA, Rudelson JJ, Tse PU. White matter structure changes as adults learn a second language. J Cogn Neurosci, 2012, 24(8):1664-70. Doi: 10.1162/jocn_a_00240.
2. Alladi S, Bak TH, Duggirala V et al. Bilingualism delays age of onset of dementia independent of education and immigration status Neurology, 2013, 81, 22:1938-44. Doi: 10.1212/01.wnl.0000436620.33155.
3. Perani D, Abutalebi J. Bilingualism, dementia, cognitive and neural reserve J Curr Opin Neurol, 2015, 28(6):618-25. doi: doi: 10.1097/WCO.0000000000000267
4. Sala A, Malpetti M, Farsad M et al. The impact of bilingualism on brain reserve and metabolic connectivity in Alzheimer’s dementia. Hum Brain Mapp, 2022, 43(2):581-592. Doi: 10.1073/pnas.1610909114
5. Perani D, Farsad M, Ballarini T et al. The impact of bilingualism on brain reserve and metabolic connectivity in Alzheimer’s dementia. J Proc Natl Acad Sci U S A, 2017, 114(7):1690-1695. Doi: 10.1073/pnas.1610909114
6. Spada D, Verga LK, Iadanza A et al The auditory scene: an fMRI study on melody and accompaniment in professional pianists. Neuroimage, 2014, 15:102 Pt 2:764-75. Doi: 10.1016/j.neuroimage.2014.08.036
7. Böttcher A, Zarucha A, Köbe T et al. Musical activity during life is associated with multi-domain cognitive and brain benefits in older adults. Front Psychol, 2022, 13:945709. Doi: 10.3389/fpsyg.2022.945709
8. Jünemann K, Engels A, Marie D et al. Increased functional connectivity in the right dorsal auditory stream after a full year of piano training in healthy older adults. Sci Rep, 2023, 13(1):19993. Doi: 10.1038/s41598-023-46513-1
9. Colverson A, Barsoum S, Cohen R et al. Rhythmic musical activities may strengthen connectivity between brain networks associated with aging-related deficits in timing and executive functions. Exp Gerontol, 2024, 186:112354. Doi: 10.1016/j.exger.2023.112354
10. Rogenmoser L, Kernbach J, Schlaug G et al. Keeping brain young with making music. Brain Struct Func, 2018, 223(1):297-305. Doi: 10.1007/s00429-017-1491-2
11. O’Donovan G, Petermann-Rocha F, Ferrari G et al. Associations of the ‘weekend warrior’ physical activity pattern with all-cause, cardiovascular disease and cancer mortality: the Mexico City Prospective Study. Br J Sports Med, 2024, 58(7):359-365. Doi: 10.1136/bjsports-2023-107612
12. Chung SJ, Yoo HS, Lee YH et al. Initial motor reserve and long-term prognosis in Parkinson’s disease. Neurobiol Aging, 2020, 92:1-6. Doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2020.02.028
13. Chung SJ, Lee JJ, Lee PH et al Emerging concepts of motor reserve in Parkinson’s Disease. J Mov Disord, 2020, 13(3):171-184. Doi: 10.14802/jmd.20029
14. Boccalini C, Perani D, Garibotto V. Memory network and cognitive reserve are associated with preserved and stimulated cholinergic neurotransmission. Handb Clin Neurol, 2025:211:137-153. Doi: 10.1016/B978-0-443-19088-9.00014-7