Devo fare sport o preferisco andare in un bar a godermi un delizioso frullato alla fragola?
Cosa succeda esattamente nel nostro cervello quando prendiamo questa decisione è stato finora un mistero per la scienza, ma i ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno trovato la soluzione.
Hanno decifrato quale sostanza cerebrale e quali cellule nervose mediano questa decisione: il neurotrasmettitore orexina e i neuroni che lo producono.
Questi principi neuroscientifici sono rilevanti perché molte persone non fanno abbastanza esercizio fisico.
La maggior parte di noi ha probabilmente deciso, una volta o l’altra, di saltare l’esercizio fisico a favore di una delle tante tentazioni alternative della vita quotidiana.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, l’80% degli adolescenti e il 27% degli adulti non fanno abbastanza esercizio fisico.
Inoltre, l’obesità sta aumentando in modo allarmante non solo tra gli adulti, ma anche tra i bambini e gli adolescenti.

L’Orexina gioca un ruolo chiave nel preferire il cibo all’esercizio fisico

Nonostante queste statistiche, molte persone riescono a resistere alle tentazioni sempre presenti e a fare abbastanza esercizio fisico.
I ricercatori guidati da Denis Burdakov, professore di neuroscienze presso il Politecnico di Zurigo, volevano sapere cosa c’è nel nostro cervello che ci aiuta a prendere queste decisioni.
Nei loro esperimenti sui topi, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che l’orexina svolge un ruolo chiave in questo processo.
Si tratta di uno degli oltre cento neurotrasmettitori attivi nel cervello.
Altri neurotrasmettitori, come la serotonina e la dopamina, sono stati scoperti molto tempo fa e il loro ruolo è stato ampiamente decifrato.
La situazione è diversa per l’orexina: i ricercatori l’hanno scoperta relativamente tardi, circa 25 anni fa, e ora stanno gradualmente chiarendo le sue funzioni.
Burdakov è uno degli scienziati che ha condotto ricerche sull’orexina. Secondo i ricercatori, la dopamina è una spiegazione popolare nelle neuroscienze del perché scegliamo certe cose e ne evitiamo altre.
Questa sostanza messaggera del cervello 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.
Il nostro cervello rilascia dopamina sia quando mangiamo che quando facciamo esercizio fisico, ma questo non spiega perché scegliamo l’uno piuttosto che l’altro.
Per scoprirlo, i ricercatori hanno sviluppato un ingegnoso esperimento comportamentale con topi che potevano scegliere liberamente tra otto diverse opzioni in prove di dieci minuti.
Tra queste, una ruota su cui potevano correre e un “bar del frullato” dove potevano gustare un normale frullato al gusto di fragola.
Nel loro esperimento, gli scienziati hanno confrontato diversi gruppi di topi: un gruppo con topi normali e un gruppo in cui il sistema orexinico dei topi era stato bloccato, con un farmaco o modificando geneticamente le loro cellule.
I topi con un sistema di orexina intatto hanno trascorso il doppio del tempo sulla ruota da corsa e la metà del tempo al bar del frullato rispetto ai topi il cui sistema di orexina era 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.
Ciò significa che il ruolo principale del sistema dell’orexina non è quello di controllare quanto i topi fanno esercizio fisico o quanto mangiano, ma piuttosto, secondo i ricercatori, sembra avere un ruolo centrale nel decidere tra l’uno e l’altro quando sono disponibili entrambe le opzioni.
Senza l’orexina, la decisione era chiaramente a favore del frullato e i topi rinunciavano all’esercizio fisico a favore del cibo.

Cosa significa per gli esseri umani

I ricercatori dell’ETH ipotizzano che l’orexina possa essere responsabile di questa decisione anche negli esseri umani; le funzioni cerebrali coinvolte sono note per essere praticamente le stesse in entrambe le specie.
Secondo Daria Peleg-Raibstein, capogruppo del Politecnico di Zurigo, che ha condotto lo studio insieme a Denis Burdakov, il prossimo passo sarà quello di verificare questi risultati nell’uomo.
Ciò potrebbe comportare l’esame di pazienti che hanno un sistema di orexina limitato per motivi genetici – questo accade in circa una persona su duemila.
Queste persone soffrono di narcolessia (un disturbo del sonno). Un’altra possibilità sarebbe quella di osservare le persone che ricevono un farmaco che blocca l’orexina.
Tali farmaci sono approvati per i pazienti affetti da insonnia.
Comprendendo come il cervello media tra l’assunzione di cibo e l’attività fisica, i ricercatori affermano che è possibile sviluppare strategie più efficaci per combattere l’epidemia globale di obesità e i disturbi metabolici associati.
In particolare, potrebbero essere sviluppati interventi per aiutare a superare le barriere all’esercizio fisico nelle persone sane e in quelle con attività fisica limitata.
Tuttavia, 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.
In seguito, vuole scoprire come i neuroni dell’orexina interagiscono con il resto del cervello nel prendere decisioni come quella tra l’esercizio fisico e lo spuntino.