Autentificare

Dacă ești abonat medichub.ro, autentificarea se face cu adresa de E-mail și parola pe care le utilizezi pentru a intra în platformă.
Abonează-te la „Viața medicală” ca să ai acces la întreg conținutul săptămânalului adresat profesioniștilor din Sănătate!
#DinRecunostinta

Căutare:

Căutare:

Acasă  »  PROIECTE  »  Dosar

Conceptul neuroplasticității și menținerea sănătății mintale

Viața Medicală
Dr. Cornelia PARASCHIV vineri, 17 ianuarie 2020

Se estimează că întârzierea debutului demenței cu cel puțin un an ar putea reduce sarcina globală a bolii Alzheimer cu până la 9,2 milioane de cazuri în 2050, un număr care face ca influențarea plasticității creierului într-o direcție pozitivă să fie o prioritate mondială.

Înainte de a accepta „declinul cognitiv normal legat de vârstă”, este important să avem în vedere cercetările recente asupra mitului declinului cognitiv. Neuroplasticitatea – capacitatea creierului de a se reorganiza ca răspuns la factori intrinseci și extrinseci – poate avea o influenţă negativă sau pozitivă la orice vârstă. Astăzi știm că neuronii se nasc încontinuu din celule stem endogene și se adaugă la girul dentat de-a lungul vieţii, dar neurogeneza hipocampală adultă scade precipitat odată cu vârsta. Expunerea pe termen scurt la un mediu îmbogăţit duce la o creștere izbitoare a numărului de noi neuroni, împreună cu o îmbunătăţire substanţială a performanţei comportamentale. Acest răspuns plastic ar putea fi relevant pentru explicarea efectelor benefice ale conducerii „unei vieţi active” asupra creierului.

Michael Merzenich este considerat „părintele neuroplasticităţii” – el a stabilit că creierul uman este extrem de plastic și a dezvoltat noi intervenţii știinţifice pentru a determina îmbunătăţiri în funcţionarea acestuia. Marian Diamond este considerată, la rândul ei, „mama neuroplasticităţii”. Lucrările ei au determinat o schimbare de paradigmă pentru oamenii de știinţă, a fost prima care a dovedit că, la orice vârstă, creierul se micșorează într-un mediu sărac din punct de vedere al stimulilor și crește într-un mediu îmbogăţit. Diamond a arătat că stimularea cognitivă crește numărul de limfocite T pozitive CD4 circulante, susţinând ideea că imunitatea poate fi modulată voluntar. Cu alte cuvinte, gândirea poate avea impact asupra sistemului imunitar.

Cele cinci elemente pentru un creier sănătos

Diamond a identificat cinci elemente esenţiale pentru un creier sănătos: noutate, provocare, exerciţii fizice, dietă și dragoste. Cercetările efectuate pe animale au arătat că stimularea mediului este esenţială pentru îmbunătăţirea și menţinerea funcţiei cognitive. Noutatea, atenţia concentrată și provocarea sunt componente esenţiale ale îmbunătăţirii funcţiei cognitive.

artificial-intelligence-4389372

Cercetările pe animale au arătat că un mediu îmbogăţit a dus la o creștere de cinci ori a fenotipurilor neuronale, care au fost asociate cu „îmbunătăţiri semnificative ale parametrilor de învăţare, comportament explorator și activitate locomotorie”. În plus, aceste experienţe noi au dus la scăderea degenerării dependente de vârstă, dovedită prin acumularea mai mică de lipofuscină în girul dentat.

În Rush Memory and Aging Project, 964 de persoane fără deficienţe cognitive, cu o medie de vârstă de 78,7 ani și o medie de 14,6 ani de educaţie, au fost de acord cu evaluarea anuală și autopsia creierului la moartea lor. La începutul studiului au fost întrebate dacă până la vârsta de 18 ani au învăţat limbi străine, dacă au luat lecţii de muzică și, dacă da, câţi ani din fiecare. Pe parcursul a aproximativ șase ani de examinări anuale, 396 de indivizi au dezvoltat o tulburare cognitivă ușoară (mild cognitive imparment – MCI). Riscul de MCI a fost cu 30% mai mic la cei care înainte de 18 ani au avut mai mult de patru ani de formare în limbi străine; aceeași constatare a fost valabilă și pentru cei care înainte de 18 ani au avut mai mult de patru ani de lecţii de muzică. Dar șocant a fost faptul că riscul de MCI a fost cu 60% mai mic la persoanele care au avut mai mult de patru ani atât de cursuri de limbi străine, cât și de muzică în copilărie, comparativ cu persoanele care nu avuseseră acest tip de învăţare.

Influenţa muzicii asupra neuroplasticităţii

Muzica este o formă complexă și multisenzorială de îmbogăţire, cu influenţă pozitivă asupra neuroplasticităţii în mai multe regiuni ale creierului, deoarece necesită integrarea informaţiilor audiovizuale, precum și abstractizare. Măsurătorile de magnetoencefalografie la indivizi cu o vârstă medie de 26,4 ani au subliniat rolul central jucat de cortexul prefrontal anterior și faptul că răspunsul neuroplastic a fost mai intens la muzicienii cu pregătire pe termen lung decât la cei cu pregătire pe termen scurt.

În cadrul altui studiu, după patru luni de lecţii de pian, persoanele cu vârste cuprinse între 60 și 84 de ani s-au bucurat de o stare de spirit îmbunătăţită, precum și de ameliorări semnificative ale atenţiei, controlului, funcţiei motorii, scanării vizuale și funcţiilor de execuţie. Persoanele sănătoase nonmuzicale cu vârste cuprinse între 60 și 84 de ani au răspuns muzicii de fundal a lui Mozart, cu o creștere semnificativă a vitezei de procesare, în comparaţie cu celelalte trei grupuri care au avut pe fundal liniște, zgomot alb sau muzica lui Mahler. În același studiu, atât Mozart, cât și Mahler ca muzică de fundal au fost asociate cu o memorie mai bună, în comparaţie cu grupurile testate cu tăcere sau zgomot alb în fundal.

Rolul noilor neuroni

În ce măsură este relevantă neurogeneza pentru procesarea informaţiilor? Noile celule cerebrale din girul dentat sunt esenţiale pentru discriminarea diferenţelor fine în experienţe și pentru impulsurile senzoriale. În primele lor zile de viaţă, celulele noi ale creierului dezvoltă dendrite și axoni. În această perioadă, neuronii noi necesită experienţe precum activităţi fizice și învăţare, care includ provocarea și noutatea, pentru a deveni integraţi și stabili în girul dentat. În săptămânile 6-8, noii neuroni sunt mai excitabili decât celulele creierului matur și permit răspunsul plastic al creierului adult.

Mișcarea și materia cenușie

Exerciţiile fizice trebuie să facă parte din asistenţa medicală, ele având rol important în îmbunătăţirea sănătăţii creierului. Mișcarea practicată cu regularitate poate revigora sistemul imunitar. O recenzie recentă sugerează că diferite tipuri de activitate fizică și un nivel ridicat de antrenament fizic pot scădea așa-numita atrofie „normală legată de vârstă” a hipocampului și ar crește volumul acestuia. Exerciţiile aerobice au fost asociate cu neurogeneza crescută la om și influenţează supravieţuirea și maturizarea noilor neuroni produși la adulţi. La persoanele cu vârsta cuprinsă între 55 și 80 de ani, exerciţiul fizic a fost o metodă puternică pentru creșterea volumului de materie cenușie în hipocamp și în cortexul prefrontal, „inversând efectiv pierderea de volum cu 1-2 ani” și ameliorând memoria.

Dieta și inflamaţia

Restricţia calorică a fost asociată cu beneficii pentru sănătate. Cercetările sugerează că respectarea principiului hara hachi bu („mănâncă până când ești 80% plin”) a fost un factor important în longevitatea excepţională, asociată cu o creștere a sănătăţii pentru populaţia umană. Reducerea caloriilor cu 30% a fost asociată cu o îmbunătăţire de 20% a memoriei verbale după trei luni. Unele dintre aceste avantaje cognitive și generale pentru sănătate ale restricţiei calorice la om ar putea fi legate de reducerea inflamaţiei și a daunelor oxidative. Reducerea aportului caloric pare să îmbunătăţească rezistenţa sinaptică la agresiuni și să modifice numărul, arhitectura și performanţa sinapselor. Dieta Okinawa și cea mediteraneeană constituie, de asemenea, potenţiale strategii de reducere a declinului cognitiv la vârsta înaintată. Ambele diete au legumele, fructele, peștele ca bază. De asemenea, ambele sunt bogate în polifenoli și grăsimi polinesaturate sănătoase și au beneficii antioxidante și antiinflamatorii.

Alţi polifenoli care se găsesc în cacao se remarcă prin efecte puternice antiinflamatoare și antioxidante. Flavonoidele din cacao „provoacă angiogeneză, neurogeneză și modificări ale morfologiei neuronale, în principal în regiunile implicate în învăţare și memorie.” Oamenii cu vârsta cuprinsă între 50 și 69 de ani, care au consumat 900 mg flavonoizi din cacao zilnic, timp de trei luni, s-au bucurat de performanţa îmbunătăţită a girului dentat atât la testarea cognitivă, cât și la fMRI.

Esenţiali pentru structura și funcţionarea optimă a sistemului nervos central sunt acizii grași esenţiali Omega 3, acidul eicosapentaenoic (EPA) și acidul docosahexaenoic (DHA). Interesant este că, în părţile creierului esenţiale pentru cunoaștere și memorie, un studiu a constatat o creștere a volumelor de substanţă cenușie asociată cu consumul de pește. Un studiu efectuat pe animale a descoperit că o dietă la începutul vieţii bogată în acizi grași Omega 3 proteja celulele creierului de provocările de mediu la vârste mai mari. Când aceste animale au fost trecute de la Omega 3 la o dietă occidentală, „memoria epigenetică” a protejat aceste animale de declinul cognitiv. O concentraţie ridicată de DHA în creier poate optimiza plasticitatea și eficienţa sinaptică și poate contribui la menţinerea homeostaziei în sinapse. Pentru transmiterea eficientă a datelor între celulele creierului, membrana plasmatică trebuie să rămână fluidă. DHA este o componentă a acestei membrane. Șobolanii menţinuţi pe un amestec de acid alfa-linolenic și linoleic au demonstrat o creștere a capacităţii de învăţare. Aportul adecvat de acizi grași esenţiali este esenţial pentru menţinerea transmiterii fluide a moleculelor prin membranele neuronale, deoarece aici se desfășoară o mare parte a acţiunii pentru procesele de bază, precum învăţarea, memoria și somnul. De asemenea, ei sunt esenţiali în construirea tecii de mielină, care îmbunătăţește procesarea eficientă a informaţiilor.

Meditaţie, percepţie și stres 

În studiul longitudinal Balti­more asupra îmbătrânirii, stereotipurile au fost evaluate la persoane fără demenţă, cu decenii înainte de efectuarea testelor imagistice anuale. Astfel, s-a constatat că persoanele care deţin stereotipuri „mai negative” în viaţă au avut o pierdere semnificativ mai mare de volum a hipocampului și o acumulare mai mare de aglomerări neurofibrilare și de plăci amiloide. Un alt studiu a sugerat că persoanele care practică meditaţia pe termen lung pot încetini procesul de pierdere a substanţei cenușii asociat îmbătrânirii. O revizuire a influenţelor sociale asupra neuroplasticităţii a descris intervenţiile care pot reduce stresul și promovează bunăstarea, precum și comportamentele prosociale. Acestea includ meditaţia, compasiunea, mindfulness și bunătatea, cu modificări funcţionale și structurale asociate. De asemenea, s-a demonstrat că prietenii și familia pot stimula îmbătrânirea sănătoasă, însă depresia și stresul pot duce la pierderea de volum a hipocampului.

Insomnia, asociată cu deficienţe cognitive

somn

Privarea de somn la șoareci a avut ca rezultat neuroinflamaţia hipocampului și apariţia de deficite asociate în învăţare și memorie. Un studiu realizat pe 6.050 de adulţi cu vârsta de peste 65 de ani a identificat o calitate mai bună a vieţii și o funcţionare independentă la indivizii care au avut un somn adecvat, în comparaţie cu cei care au raportat insomnie. Insomnia cronică la om a fost asociată cu atrofia hipocampului și scăderea neurogenezei; aceasta a fost asociată cu deficienţe cognitive. Privarea cronică de somn la animale a dus la creșterea moleculelor inflamatorii și la scăderea BDNF (brain derived neurotrophic factor), ceea ce este crucial pentru multe componente ale neuroplasticităţii. Principala provocare fiziologică creată de privarea de somn include „deficitele cognitive, inflamaţia, afectarea generală a translaţiei proteice, dezechilibrul metabolic și dereglarea termică”. Unul dintre mecanismele neuroprotectoare ale somnului adecvat poate fi reducerea inflamaţiei asociată cu îmbătrânirea și cu scăderea neurogenezei, așa cum se observă la modelele de animale.

În concluzie, creierul trebuie antrenat la orice vârstă. Provocările, noutatea, un mediu îmbogăţit, iubirea, sportul, dieta sănătoasă și muzica ne ajută să îmbătrânim frumos și înţelept.

1. Aimone J. Bet al.(2014). Regulation and function of adult neurogenesis: from genes to cognition. Physiol. Rev. 94;991-1026

2. Baker L.D. (2015). „Aerobic exercise reduces CSF levels of Phosphorylated Tau in older adults with MCI,” in Proceedings of the Alzheimer’s Association International Conference 2015 Presentation, Washington, DC

3. Baker L. et al. (2012). High-intensity physical activity modulates diet effects on cerebrospinal β-amyloid levels in normal aging and mild cognitive impairment.J. Alzheimers Dis.28;137-46

4. Ball K.K. et al. (2002). Effects of cognitive training interventions with older adults: a randomized controlled trial. JAMA;288;2271-81

5. Bottiroli S. et al. (2014). The cognitive effects of listening to background music on older adults: processing speed improves with upbeat music, while memory seems to benefit from both upbeat and downbeat music.Front. Aging Neurosci.6:284

6. Brickman A. et al. (2014). Enhancing dentate gyrus function with dietary flavanols improves cognition in older adults. Nat. Neurosci.17;1798-1803

7. Dauncey M.J. (2014). Nutrition, the brain and cognitive decline: insights from epigenetics. Eur. J. Clin. Nutr.68;1179-85

8. Davidson R. et al. (2012). Social influences on neuroplasticity: stress and interventions to promote well-being. Nat. Neurosci.15;689-95

9. Eriksson P. et al. Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nat. Med. 4 1313-7

10. Ferreri L. et al. (2013). Music improves verbal memory encoding while decreasing prefrontal cortex activity: an fNIRS study.Front. Hum. Neurosci.7:779

11. Fusco S., Pani P. (2013). Brain response to calorie restriction Cell. Mol. Life Sci. 70;3157-70

12. Ge S. et al.(2007). A critical period for enhanced synaptic plasticity in newly generated neurons of the adult brain.Neuron 54;559-66

13. Irwin M. (2014). Sleep and inflammation in resilient aging.Interface Focus, 2014

14. Jessberger S., Gage F.H. (2014). Adult neurogenesis: bridging the gap between mice and humans.Trends Cell Biol.24;558-63

15. Kempermann G. et al.(2002). Neuroplasticity in old age: sustained fivefold induction of hippocampal neurogenesis by long-term environmental enrichment.Ann. Neurol.52;135-43

16. Knight A. et al. (2016). Is the mediterranean diet a feasible approach to preserving cognitive function and reducing risk of dementia for older adults in western countries?Ageing Res. Rev. 25;85-101

17. Kuchenbuch A. et al (2014). Audio-tactile integration and the influence of musical training. PLoS ON9:e8574

18. Niemann C. et al. (2014). Not only cardiovascular, but also coordinative exercise increases hippocampal volume in older adults.Front. Aging Neurosci.6:170

19. Paraskevopoulos E. et al.(2014). Multisensory integration during short-term music reading training enhances both Uni- and multisensory cortical processing.J. Cogn. Neurosci. 26;2224-38

20. Seinfeld S. et al.(2013). Effects of music learning and piano practice on cognitive function, mood and quality of life in older adults.Front. Psychol.4:810

21. Simpson R.J. et al.. (2012). Exercise and the aging immune system.Aging Res. Rev.11;404-20

22. Tang Y.Y. et al. (2012). Mechanisms of white matter changes induced by meditation.Proc. Natl. Acad. Sci. USA;109

23. Tyagi E. et al. (2015). Interactive actions of BDNF methylation and cell metabolism for building neural resilience under the influence of diet.Neurobiol. Dis.73;307-18

24. Vemuri P. et al. (2014). Association of lifetime intellectual enrichment with cognitive decline in the older population.JAMA Neurol.71;1017-24

25. Willcox D.C. et al. (2014). Healthy aging diets other than the mediterranean: a focus on the Okinawan diet.Mech. Ageing Dev. 3148-62

26. Wilson R. S. et al. (2014). Early life instruction in foreign language and music and incidence of mild cognitive impairment.Neuropsychology. 29;292-302

27. Witte A.V., Fobker M. et al. (2009). Caloric restriction improves memory in elderly humans.Proc. Natl. Acad. Sci. USA.106;1255-60

28. Zucconi G. et al. (2006). „One Night” sleep deprivation stimulates hippocampal neurogenesis.Brain Res. Bull.69;375-81

Abonează-te la Viața Medicală

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața medicală”, săptămânalul profesional, social și cultural al medicilor și asistenților din România!
Avem două tipuri de abonamente anuale:
• Tipărit + digital – 200 de lei
• Digital – 129 lei

Prețul include TVA și taxele poștale de expediere a ziarului.
Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:
• Colegiul Medicilor Dentiști din România – 5 ore de EMC
• Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
• OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
• OAMGMAMR – 5 ore de EMC