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Cognizione: il pensiero ha il suo prezzo

Lo sforzo mentale modifica il metabolismo cerebrale, come dimostra un nuovo studio. Una sostanza messaggera potenzialmente tossica si accumula nel tessuto nervoso.

Chi lavora duramente fisicamente si sente poi stanco ed esausto. Le attività mentali impegnative hanno lo stesso effetto, anche se di solito vengono svolte in posizione sedentaria e senza un uso significativo dei muscoli. Perché? Un team di ricerca guidato da Antonius Wiehler dell'Istituto del Cervello di Parigi ha ora trovato le risposte. Il pensiero intenso provoca l'accumulo di una sostanza nel cervello che può alterare il metabolismo dei nervi ed è tossica in alte concentrazioni. Il gruppo ne parla nella rivista scientifica "Current Biology".

Wiehler e il suo team hanno fatto lavorare 40 partecipanti alla sperimentazione davanti allo schermo di un computer. Ai soggetti venivano mostrate lettere ogni secondo, che dovevano classificare in base a varie caratteristiche, come il colore o il fatto che fossero vocali o consonanti. A volte dovevano indicare nei test di memoria se la lettera mostrata era stata vista poco prima. 24 partecipanti hanno dovuto affrontare versioni difficili di questi compiti, mentre i restanti 16 si sono accontentati di quelli facili. Per esaurirsi fino alla stanchezza, i soggetti hanno completato diverse migliaia di test al giorno. Questo li ha tenuti impegnati per circa sei ore e mezza, il che equivale a un faticoso lavoro d'ufficio.

Più a lungo i partecipanti stavano seduti davanti allo schermo, più si sentivano esausti e più errori commettevano. Alla fine di una giornata di test, la maggior parte di loro ha dichiarato di essere molto esausta. E questo indipendentemente dal fatto che abbiano risolto compiti difficili o facili.

Soldi veloci, soldi lenti

Di tanto in tanto, il team di ricerca ha fatto scegliere ai soggetti tra due somme di denaro: una piccola somma che poteva essere ottenuta con poco sforzo o dopo una breve attesa, e una somma più grande che richiedeva uno sforzo maggiore o un'attesa più lunga. In questo modo, gli scienziati hanno verificato la disciplina dimostrata dai partecipanti. Coloro che hanno avuto difficoltà con i compiti difficili, cioè che hanno lavorato più duramente a livello mentale, hanno votato molto più spesso per la piccola ricompensa più facile da ottenere. Un segno di stanchezza e di diminuzione della conquista di sé.

Durante i test, i soggetti si sono fatti esaminare di tanto in tanto con la spettroscopia di risonanza magnetica (MRS). Questa procedura consente di misurare la concentrazione di determinati tipi di molecole nel sistema nervoso. Nei partecipanti mentalmente attivi, hanno scoperto che la sostanza glutammato si accumulava nella corteccia cerebrale anteriore. Le aree cerebrali che vi si trovano lavorano per regolare le emozioni e sono importanti per l'autocontrollo e la pianificazione e il controllo delle azioni.

Il glutammato è una sostanza che si trova nella corteccia cerebrale anteriore.

Il glutammato è uno dei più importanti neurotrasmettitori eccitatori del cervello. È anche coinvolto nella disintossicazione dell'ammoniaca, funge da precursore per altre sostanze messaggere e ha un effetto tossico in concentrazioni più elevate. Pertanto, l'organismo deve regolare con precisione l'equilibrio del glutammato nel cervello. In quantità eccessive, la sostanza altera il metabolismo cellulare, compromette la trasmissione delle informazioni neuronali e, in casi estremi, porta a segni di avvelenamento.

Il team di Wiehler sospetta che l'accumulo di glutammato nella corteccia cerebrale anteriore, mentre l'organo pensante funziona a pieno ritmo, altera il metabolismo cerebrale e rende sempre più difficile l'attivazione delle cellule nervose. Questo è accompagnato da sintomi di stanchezza ed esaurimento e limita l'autocontrollo.

Può questo effetto essere invertito?

È possibile prevenire questo effetto? "Non proprio, temo", afferma il ricercatore sul cervello Mathias Pessiglione, collega di Wiehler. Raccomanda di riposare e dormire per rinnovare le capacità mentali. "Ci sono prove convincenti che il glutammato accumulato viene scomposto di nuovo durante il sonno".

Fritjof Helmchen dell'Istituto di Ricerca sul Cervello dell'Università di Zurigo, che non ha partecipato al lavoro, ritiene lo studio convincente: "Che l'equilibrio del glutammato nel cervello sia importante e abbia a che fare con l'esaurimento si sospettava da tempo; gli studi di Wiehler e del suo gruppo lo dimostrano ora."La sostanza messaggera svolge un ruolo centrale nell'attività cerebrale e nel metabolismo nervoso; la sua concentrazione deve quindi rimanere sempre finemente bilanciata. Non è chiaro se un aumento del contenuto di glutammato porti causalmente a una diminuzione dell'attività nervosa nella corteccia cerebrale anteriore. Ma lo studio dimostra che le due cose sono collegate. "Come il sistema si rigeneri di nuovo è una domanda interessante", dice Helmchen, "soprattutto se il sonno ha la funzione di ripristinare l'equilibrio nel cervello".

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