Gli effetti dell'esercizio sul sonno e sulla salute del cervello

Esiste un bisogno critico di sviluppare biomarcatori dell'età cerebrale e di interventi scientificamente provati per migliorare la salute del cervello. In precedenza, era stato sviluppato un algoritmo di apprendimento automatico, il Brain Age Index (BAI), per prevedere l'età cerebrale (BA) sulla base di 510 caratteristiche derivate da un EEG durante il sonno notturno. L'algoritmo riporta quanti "appare" l'attività cerebrale addormentata di un individuo, chiamata "età cerebrale" (BA), e la confronta con l'età cronologica (CA). La differenza è il BAI: BAI = BA-CA. Il lavoro precedente suggerisce che i pazienti con significative malattie neurologiche o psichiatriche o ipertensione e diabete mostrano un'età cerebrale media in eccesso, o "indice di età cerebrale" (BAI), di 4 e 3,5 anni rispetto ai controlli sani. Inoltre, è stato dimostrato che un BAI elevato è un predittore indipendente di mortalità. Ogni anno in più di BAI produce un aumento relativo del 3,3% del rischio di morte. Il lavoro di altri gruppi suggerisce che l'esercizio fisico è potenzialmente efficace per promuovere "l'invecchiamento cerebrale di successo".

Gli studi sugli effetti dell'esercizio sulla cognizione includono una metanalisi di 18 studi precedenti che hanno analizzato i risultati dell'esercizio sulla funzione cognitiva negli anziani. È stato riscontrato che l'allenamento di fitness aerobico ha migliorato le prestazioni in diversi domini cognitivi, tra cui la funzione esecutiva, il controllo cognitivo, l'elaborazione spaziale e la velocità di elaborazione, con un miglioramento medio tra gli studi e in tutti i domini di 0,5 deviazioni standard rispetto ai controlli. Il miglioramento è stato maggiore per i processi esecutivi e di controllo. Il grado di miglioramento era anche correlato alla durata dell'intervento di allenamento fitness, alla durata delle sessioni di allenamento e al genere (le donne sembravano beneficiare maggiormente). Gli studi sugli effetti dell'esercizio sulla struttura cerebrale includono uno studio precedente che ha arruolato 35 adulti più anziani (14 con lieve compromissione cognitiva, 16 controlli sani) per partecipare a un programma di camminata di intensità moderata di 12 settimane. Il VO2max dei soggetti è aumentato in media dell'8,49%. Il grado di miglioramento dell'idoneità cardiorespiratoria (V̇O2peak) dovuto all'intervento è stato fortemente correlato positivamente con i cambiamenti diffusi nello spessore corticale. Presi insieme, questi e altri studi suggeriscono che l'esercizio aerobico può essere un intervento efficace per contrastare l'atrofia corticale dovuta all'invecchiamento e alle malattie e potrebbe fornire protezione contro il futuro declino cognitivo negli anziani a rischio.

Questo studio ipotizza che le prestazioni cognitive aumenteranno dopo 12 settimane di esercizio fisico regolare (1a), il BAI basato sull'EEG sarà inferiore dopo 12 settimane di esercizio fisico regolare (1b) e i miglioramenti delle misure cognitive sono prevedibili dai cambiamenti nel BAI (1c). Inoltre, si ipotizza che un eccesso di BAI sia correlato a una scarsa qualità del sonno, comorbidità preesistenti più elevate, cattiva alimentazione e scarsa rete sociale (2). Si prevede che i soggetti sedentari che si sottopongono al programma di allenamento fisico di 12 settimane mostrino miglioramenti misurabili dell'età cerebrale e della funzione cognitiva basati sull'EEG e che il grado di miglioramento sarà correlato al grado di miglioramento della capacità aerobica. Questo studio fornirà dati preliminari per supportare uno studio longitudinale più ampio e più lungo progettato per 1) convalidare clinicamente biomarcatori di salute del cervello nuovi, a basso costo e di facile utilizzo per il paziente; e 2) Valutare l'efficacia degli interventi volti a preservare e migliorare la salute del cervello e, in ultima analisi, estendere la durata della salute.