Il ruolo del metilfenidato sulle prestazioni al freddo

La regolazione della temperatura e il processo decisionale sono aspetti vitali della sopravvivenza umana in cui deviazioni relativamente piccole nel bilancio termico di tutto il corpo portano a diminuzioni delle prestazioni fisiche e delle funzioni cognitive. L'esposizione prolungata allo stress da freddo combinata con indumenti inadeguati e/o produzione di calore insufficiente può portare a diminuzioni della temperatura corporea causando lieve ipotermia (≤ -1,0˚C della temperatura corporea). Le prestazioni al freddo sono più impegnative dal punto di vista fisico rispetto agli ambienti neutri (~22˚C) poiché vi è un aumento dello sforzo cardiovascolare dovuto a una forte vasocostrizione periferica che riduce il flusso sanguigno cerebrale e muscolare e l'ossigenazione, una ridotta capacità neuromuscolare, nonché cambiamenti nel metabolismo energetico durante i brividi e l'aumento del rilascio di catecolamine. Inoltre, c'è un aumento della tensione psicologica dove percettivamente c'è un elevato disagio termico, alterazioni nei neurotrasmettitori (ad es. dopamina, norepinefrina) e alterazioni dell'umore. Questi cambiamenti portano a una diminuzione delle prestazioni nelle prove a cronometro ciclistiche al freddo con lieve ipotermia rispetto agli ambienti termoneutri. Inoltre, sembra che ci siano cambiamenti cognitivi dipendenti dal compito con stress da freddo acuto, in cui funzioni di ordine superiore come la funzione esecutiva, la memoria di lavoro e il controllo inibitorio diminuiscono prima della semplice esecuzione del compito come il tempo di reazione e il riconoscimento/consapevolezza visiva. Attualmente, non è noto quali siano i potenziali meccanismi che portano a questi decrementi delle prestazioni.

Le diminuzioni sia dell'esercizio autonomo che della funzione cognitiva possono essere dovute ad alterazioni dei neurotrasmettitori causate dall'ipotermia. L'esposizione al freddo porta ad alterazioni della dopamina e della norepinefrina che possono influenzare la funzione della corteccia prefrontale, il che potrebbe spiegare perché compiti di funzioni esecutive di ordine superiore come il controllo inibitorio e la pianificazione spaziale sono compromessi rispetto alla semplice esecuzione di compiti. In precedenza, è stato determinato che l'uso della supplementazione di tirosina (aminoacido precursore dei neurotrasmettitori della dopamina e della norepinefrina) migliora la memoria di lavoro e la funzione esecutiva nonostante un calo di -2,0°C della temperatura corporea attraverso l'immersione in acqua fredda, ma non in condizioni termoneutrali. Tuttavia, non si sa quale sia il ruolo della dopamina o degli stimolanti del sistema nervoso centrale nel freddo. Il metilfenidato è uno stimolante del sistema nervoso centrale che attraverso l'inibizione della ricaptazione della dopamina ha dimostrato di migliorare le prestazioni delle funzioni esecutive in adulti sani in condizioni termoneutrali. Inoltre, è stato dimostrato che il metilfenidato migliora le prestazioni ciclistiche di autoapprendimento del 16% in ambienti caldi (30˚C) ma non termoneutri (1). È stato anche dimostrato che il metilfenidato migliora la produzione massima di forza durante l'esercizio faticoso, indicando che può svolgere un ruolo nel ridurre gli effetti dell'affaticamento durante l'esercizio di resistenza. Gli investigatori mirano a determinare il ruolo del sistema nervoso centrale utilizzando il metilfenidato sulla funzione cognitiva e l'esercizio autonomo al freddo.