Gli zuccheri influiscono sulla plasticità del cervello, incidendo sull’apprendimento e sulla memoria

Sugars affect brain plasticity, impacting learning and memory.

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• I ricercatori riportano che le molecole di zuccheri complessi nel cervello potrebbero influenzare la plasticità, che è coinvolta nell’apprendimento e nella memoria.
• Durante il loro studio, i ricercatori hanno modificato uno dei geni nei topi e hanno scoperto che la memoria è stata degradata.
• Gli scienziati stanno studiando se possono modificare queste molecole per potenzialmente utilizzarle come trattamento negli esseri umani per lesioni del sistema nervoso centrale e malattie neurodegenerative.

Gli scienziati stanno studiando le molecole di zucchero nel cervello e come potrebbero influire sull’apprendimento e la memoria, secondo una ricerca presentata al meeting autunnale 2023 dell’American Chemical Society (ACS).

Gli scienziati hanno completato il loro studio sui topi e sperano di poter utilizzare questa conoscenza per comprendere meglio la plasticità cerebrale umana.

I risultati non sono ancora stati pubblicati su una rivista scientifica sottoposta a revisione paritaria.

Zuccheri comuni, come quelli presenti nelle frutta, caramelle o torte, possono unirsi formando catene di zuccheri complessi.

Quando questi zuccheri complessi si legano ad altre strutture chimiche, come i gruppi solfato, vengono chiamati glicosaminoglicani (GAG), che hanno molteplici funzioni all’interno del corpo. Queste includono funzioni come la crescita cellulare, l’anticoagulazione e la riparazione delle ferite.

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Come gli zuccheri possono influenzare il cervello

I modelli di solfatazione, un tipo di modificazione chimica, possono cambiare la funzione dei GAG.

I ricercatori volevano vedere come il cambiamento di questo modello potesse influenzare la neuroplasticità nei topi.

Per fare ciò, hanno eliminato un gene specifico che è importante per due modelli di solfatazione sul GAG solfato di condroitina.

L’eliminazione del gene ha cambiato i tipi di connessioni sinaptiche tra i neuroni.

In seguito, i ricercatori hanno riportato che i topi non riuscivano a riconoscere altri topi che avevano incontrato in precedenza, suggerendo che queste strutture influenzano la memoria sociale.

I risultati si sono verificati sia nei topi giovani che negli adulti, suggerendo che sia possibile manipolare o rafforzare certe connessioni sinaptiche nel cervello.

I ricercatori suggeriscono che questa conoscenza potrebbe rendere possibile riconfigurare o rafforzare le connessioni cerebrali durante l’adolescenza e l’età adulta.

Gli scienziati dicono di sperare di utilizzare queste informazioni in futuro per ripristinare o potenziare le funzioni di memoria nel cervello.

“Questo è uno studio eccitante”, ha detto il dottor Ilan Danan, neurologo sportivo e specialista in gestione del dolore presso il Center for Sports Neurology and Pain Medicine del Cedars-Sinai Kerlan-Jobe Institute di Los Angeles.

Attualmente, i ricercatori stanno studiando se i GAG e i modelli di solfatazione possono contribuire a migliorare la capacità di ricostruire i neuroni dopo un’lesione cerebrale.

Cos’è la plasticità cerebrale?

La plasticità cerebrale, anche chiamata neuroplasticità, è il processo di cambiamenti strutturali o funzionali nel cervello.

In una revisione del 2019, gli autori hanno definito la plasticità cerebrale come “la capacità del sistema nervoso di modificare la sua attività in risposta a stimoli intrinseci o estrinseci riorganizzando la sua struttura, funzioni o connessioni”.

Si sa che le connessioni neurali possono cambiare e rafforzarsi dopo una malattia o un’lesione. Quando facciamo esercizio fisico, aumentiamo la resilienza del cervello e la sua capacità di adattarsi ai cambiamenti nel corpo.

Questo avviene anche quando esercitiamo il nostro cervello imparando e coinvolgendoci in una nuova attività che richiede pensiero e memoria.

Come migliorare la salute del cervello

L’esercizio è essenziale per il cervello così come per altre parti del corpo.

“Più ti prendi cura del tuo cervello, più diventa resiliente”, ha detto Ilan a Medical News Today. “Esercitare il cervello significa usarlo, specialmente quando si impara qualcosa di nuovo”.

“Il cervello svolge un ruolo per tutta la vita. Continua a creare nuove reti per compensare quelle danneggiate o malate”, ha aggiunto.

È anche possibile che apportare determinate modifiche alla dieta possa migliorare la salute del cervello.

Ad esempio, uno studio di marzo 2023 pubblicato sulla rivista Neurology ha riportato un legame tra la dieta mediterranea e MIND e una riduzione del numero di placche e grovigli di Alzheimer.

Tuttavia, uno studio di luglio 2023, pubblicato sul New England Journal of Medicine, ha seguito persone con una storia familiare di demenza che erano affette da compromissione cognitiva. Non ha riportato differenze significative nella cognizione dopo aver seguito la dieta MIND per tre anni.

“Tipicamente, con una migliore alimentazione, i neuroni lavorano meglio e possono ristrutturarsi e aggiungere vie”, ha detto Karen Miller, Ph.D., una neuropsicologa e geropsicologa nonché direttrice senior dei programmi di benessere cerebrale e stile di vita presso l’Istituto di Neuroscienze del Pacifico in California.

“Gli antiossidanti riducono l’infiammazione, migliorando anche il funzionamento”, ha detto Miller a Medical News Today. “Nei nostri programmi di benessere e stile di vita, sottolineiamo le diete mediterranea o MIND, che sono ricche di frutta e verdura con antiossidanti.”

Oltre agli alimenti, è possibile aggiungere spezie come curcuma, cumino, origano, chiodi di garofano e cannella ai pasti per aumentare gli antiossidanti.

Inoltre, oltre ad aiutare la salute cerebrale, una dieta ricca di antiossidanti può ridurre il rischio di malattie cardiache, alcuni tipi di cancro, ictus, malattie respiratorie, immunodeficienza, malattia di Parkinson e altre malattie infiammatorie.

Ricostruire il cervello dopo un trauma

I ricercatori hanno affermato di essere attualmente alla ricerca di come e se i GAGs lavorino per ricostruire i neuroni dopo un trauma cerebrale.

Fino ad ora, hanno individuato specifiche sequenze di solfatazione che causano l’aggregazione dei recettori sulla superficie della cellula e inibiscono la rigenerazione.

Stanno cercando modi per bloccare questo processo tramite strumenti o trattamenti.

I ricercatori notano che una migliore comprensione di questo processo potrebbe aiutarli a riparare i danni causati da malattie neurodegenerative o ictus in futuro.

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