Estudo mostra que 20 minutos de ciclismo alteram os ripples do hipocampo ligados à memória

O exercício físico faz diferença em todo o corpo humano - e isso inclui o cérebro.

A investigação tem vindo a apontar para vários benefícios neurológicos, como a redução da idade biológica do cérebro, melhorias na aprendizagem e na memória, e um possível efeito protector face à demência.

Como o exercício pode influenciar a memória

Um novo estudo dá uma das visões mais nítidas até agora sobre um mecanismo que se suspeitava existir: após uma única sessão de 20 minutos de ciclismo leve a moderado, observaram-se alterações na actividade cerebral associada à memória.

Um olhar directo para as “ondas agudas-ripple” do hipocampo

Uma “onda aguda-ripple” (sharp wave-ripple) do hipocampo começa com padrões de actividade neuronal altamente sincronizados no hipocampo - uma região cerebral com papéis fundamentais na memória. Depois, estes sinais propagam-se para outras áreas do cérebro, influenciando grande parte do córtex e também algumas regiões subcorticais.

Uma parte importante do que hoje se sabe sobre estes ripples vem de estudos em animais e em humanos que recorreram a implantes para medir a actividade cerebral.

No entanto, captar alterações súbitas na actividade cerebral pouco tempo após o exercício é mais difícil. Em geral, recorre-se a exames de imagiologia cerebral, que apenas sugerem de que forma o exercício pode melhorar a função do cérebro - por exemplo, detectando um aumento de sangue mais oxigenado.

O estudo com eléctrodos intracranianos

Neste novo trabalho, uma equipa internacional analisou a actividade cerebral de 14 doentes com epilepsia que tinham eléctrodos implantados no cérebro “exclusivamente com base em requisitos clínicos, tal como determinado por uma equipa de epileptologistas e neurocirurgiões”, como explicam.

Segundo os autores, o estudo apresenta a “primeira evidência directa” de ripples do hipocampo em cérebros humanos após actividade física.

Isto proporcionou uma oportunidade rara de observar a actividade neuronal a partir do interior do cérebro humano depois do exercício, explica a autora sénior Michelle Voss, neurocientista cognitiva na Universidade do Iowa.

“Há anos que sabemos que o exercício físico é frequentemente benéfico para funções cognitivas como a memória, e que este benefício está associado a alterações na saúde do cérebro, sobretudo com base em estudos comportamentais e em imagiologia cerebral não invasiva”, afirma Voss.

“Ao registar directamente a actividade cerebral, o nosso estudo mostra, pela primeira vez em humanos, que mesmo um único episódio de exercício pode alterar rapidamente os ritmos neuronais e as redes cerebrais envolvidas na memória e na função cognitiva.”

Os participantes, com idades entre os 17 e os 50 anos, tinham todos epilepsia resistente a fármacos e estavam a ser avaliados antes de uma cirurgia.

Os eléctrodos implantados permitiram aos investigadores recolher dados de electroencefalografia intracraniana (iEEG), úteis para o tratamento da epilepsia e também para esclarecer fenómenos cerebrais como os ripples do hipocampo.

O que mostrou a sessão de 20 minutos de bicicleta

Depois de um aquecimento, os participantes fizeram exercício numa bicicleta estática durante 20 minutos, num ritmo que consideravam conseguir manter até ao fim. Os dados de iEEG registaram a actividade cerebral antes e após esta sessão, revelando uma imagem pouco comum de como o exercício pode reforçar a função cerebral.

O exercício levou a um aumento da taxa de ripples no hipocampo. Além disso, reforçou a conectividade entre os ripples do hipocampo e a actividade noutras partes do cérebro, nomeadamente no sistema límbico e na rede de modo padrão (DMN).

Isto verificou-se após apenas uma sessão de exercício leve a moderado, resultando em dinâmicas de ripples significativamente diferentes entre o hipocampo e o córtex, em linha com resultados observados em estudos anteriores com imagiologia cerebral.

O estudo identificou ainda uma ligação entre maior intensidade do exercício - medida pela frequência cardíaca durante o esforço - e um aumento mais acentuado das dinâmicas de ripples em redes neuronais específicas, como a DMN, durante o repouso após o exercício.

Apesar de a amostra ser relativamente pequena, os investigadores referem que o estudo oferece uma rara visão do interior do cérebro humano depois do exercício, com conclusões valiosas que provavelmente se aplicam a pessoas com ou sem epilepsia.

“Os padrões que observamos após o exercício correspondem de perto ao que foi visto em adultos saudáveis através de imagiologia cerebral não invasiva”, diz Voss.

“Essa convergência entre métodos muito diferentes é um dos indicadores mais fortes de que os efeitos não são específicos da epilepsia, mas reflectem uma resposta mais geral do cérebro humano ao exercício.”

O estudo foi publicado na revista Brain Communications.