Faccio esercizio adesso o preferisco andare al bar a godermi il mio frullato preferito con le fragole? Cosa succeda esattamente nel nostro cervello quando prendiamo questa decisione è stato finora un mistero per la scienza. I ricercatori del Politecnico di Zurigo lo hanno ora risolto. Hanno decodificato quale sostanza messaggera del cervello e quali cellule nervose mediano questa decisione: la sostanza messaggera orexina e i cosiddetti neuroni orexina.
Questi principi neuroscientifici sono rilevanti perché molte persone non fanno abbastanza esercizio fisico. La maggior parte di noi ha probabilmente scelto una delle tante tentazioni della vita quotidiana a scapito dell’esercizio fisico. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), l’80% dei giovani e il 27% degli adulti non fanno abbastanza esercizio fisico. Inoltre, il sovrappeso e l’obesità stanno aumentando in modo allarmante non solo tra gli adulti, ma anche tra i bambini e gli adolescenti.
Focus sull’Orexina
"Nonostante ciò, molte persone riescono a resistere alle onnipresenti tentazioni e a fare abbastanza esercizio fisico", spiega Denis Burdakov, professore di neuroscienze al Politecnico di Zurigo. "Ci siamo chiesti: cosa nel nostro cervello garantisce che riusciamo a farlo?".Negli esperimenti condotti sui topi, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che l’orexina svolge un ruolo centrale in questo processo. È una delle oltre cento sostanze messaggere attive nel cervello. Mentre altri neurotrasmettitori come la serotonina e la dopamina sono stati scoperti molto tempo fa e il loro ruolo è stato in gran parte decifrato, l’orexina è una storia diversa: i ricercatori hanno scoperto l’orexina solo relativamente tardi, circa 25 anni fa. Ora stanno gradualmente chiarendo le sue funzioni. Burdakov è uno degli scienziati che si sono dedicati all’orexina.
Leconoscenze precedenti non possono spiegare la scelta
"Nelle neuroscienze, la dopamina è una spiegazione popolare del perché scegliamo certe cose e ne evitiamo altre", dice Burdakov. Questo messaggero cerebrale è fondamentale per la nostra motivazione generale. "Tuttavia, le nostre attuali conoscenze sulla dopamina non spiegano facilmente perché scegliamo di fare esercizio piuttosto che mangiare", continua lo scienziato. "Il nostro cervello rilascia dopamina sia quando mangiamo sia quando facciamo esercizio, il che non spiega perché preferiamo l’uno all’altro".I ricercatori hanno quindi sviluppato un ingegnoso esperimento comportamentale per topi che potevano scegliere liberamente tra otto diverse opzioni in prove di dieci minuti. Queste opzioni comprendevano una ruota su cui potevano muoversi e un "bar del frullato" in cui veniva dato loro un frullato al gusto di fragola disponibile in commercio. "Ai topi piace il frullato per lo stesso motivo per cui piace a noi umani: contengono molti zuccheri e grassi e hanno un buon sapore", spiega Burdakov.
Meno tempo al bar del frullato
In questo esperimento, gli scienziati hanno confrontato diversi gruppi di topi: da un lato topi normali e dall’altro topi in cui il sistema dell’orexina era stato bloccato, con un farmaco o perché le loro cellule erano state geneticamente modificate."L’orexina sembra essere centrale nella decisione tra esercizio fisico e alimentazione".
I topi con un sistema orexinico intatto hanno trascorso il doppio del tempo sulla ruota che corre e la metà del tempo al bar del frullato rispetto ai topi con un sistema orexinico bloccato. È interessante notare, tuttavia, che il comportamento dei due gruppi non differiva negli esperimenti in cui gli scienziati offrivano ai topi solo la ruota che corre o il frullato. "Questo significa che il compito principale del sistema dell’orexina non è quello di controllare quanto si muovono i topi o quanto mangiano", spiega Burdakov. "Piuttosto, l’orexina sembra essere centrale nel decidere tra l’uno e l’altro". Senza l’orexina, la scelta era chiaramente a favore del frullato e i topi rinunciavano all’esercizio fisico per mangiare.
Aiutare le persone che fanno poco esercizio
I ricercatori prevedono che l’orexina possa essere responsabile di questa decisione anche negli esseri umani. È noto infatti che le funzioni cerebrali coinvolte sono praticamente le stesse nei topi e negli esseri umani. "Ora si tratterà di verificare i nostri risultati anche nell’uomo", afferma Daria Peleg-Raibstein, capogruppo al Politecnico di Zurigo. Ha guidato lo studio insieme a Burdakov.I pazienti che hanno un sistema di orexina limitato per motivi genetici potrebbero essere esaminati a questo scopo. Questo è il caso di circa una persona su duemila. Queste persone soffrono di narcolessia (malattia del sonno). Un’altra possibilità sarebbe quella di osservare le persone che ricevono un farmaco che blocca l’orexina. Tali farmaci sono autorizzati per i pazienti con disturbi del sonno.
"Se capiamo come il cervello media tra l’assunzione di cibo e l’attività fisica, possiamo sviluppare strategie più efficaci per combattere l’epidemia globale di obesità e i disturbi metabolici associati", afferma Peleg-Raibstein. In particolare, si potrebbero sviluppare approcci per aiutare a superare le barriere all’attività fisica negli individui sani e in quelli la cui attività fisica è limitata". Burdakov sottolinea che si tratta di domande importanti per gli scienziati coinvolti nella ricerca clinica sull’uomo. Lui e il suo gruppo si dedicano alla ricerca sulle neuroscienze di base. Il prossimo obiettivo è scoprire come i neuroni dell’orexina interagiscono con il resto del cervello nel prendere decisioni come quella tra l’esercizio fisico e lo spuntino.
