Effetti dei training cognitivi sul cervello e sulla connettività

Vi sono diverse ricerche che dimostrano che un allenamento delle funzioni cognitive possa avere un impatto positivo sulle funzioni stesse, in gruppi di partecipanti di età avanzata. Oltre al miglioramento della prestazione cognitiva, in abilità quali memoria, attenzione e funzioni esecutive, è stato anche osservato in alcuni studi che un allenamento specifico può anche cambiare aspetti strutturali e funzionali del cervello, grazie al fenomeno chiamato plasticità cerebrale.

Tuttavia, il ricercatore Deng e i suoi collaboratori notano che negli studi precedenti raramente era stato indagato l’effetto a lungo termine dell’allenamento cognitivo. Spesso infatti viene trascurata la possibilità di verificare se, a distanza di tempo dall’intervento di promozione delle abilità cognitive, la plasticità neurale che ne aveva consentito il miglioramento, permanga per lungo periodo, o se sia semplicemente una risposta efficace ma poco duratura.

Nello studio pubblicato nel 2019 sulla rivista Scientific Report dal titolo “The effect of cognitive training on the brain’s local connectivity organization in healthy older adults” gli autori hanno descritto i risultati del loro studio in cui hanno esaminato i cambiamenti neurali in seguito a un programma di allenamento delle abilità cognitive, della durata di 3 mesi.

Nello studio sono stati coinvolti partecipanti di età compresa tra i 65 e 75 anni di età. Sono stati successivamente divisi in tre gruppi, di cui due svolgevano due tipologie di allenamento cognitivo diverse, mentre il terzo gruppo, di controllo, non era stato coinvolto in alcuna attività cognitiva specifica e svolgeva normalmente le attività quotidiane.

La prima tipologia di allenamento cognitivo era caratterizzata dall’insegnamento, grazie alla supervisione esperta, di tecniche cognitive legate a capacità quali memoria, ragionamento, abilità di risoluzione dei problemi, uso di strategie e la capacità di leggere mappe visuo-spaziali. Erano inoltre incluse attività manuali e esercizi motori. La seconda tipologia invece includeva solo l’allenamento delle capacità di ragionamento.

Le sessioni, ciascuna di 60 minuti, si svolgevano due volte a settimana per la durata totale di 12 settimane e coinvolgevano pochi partecipanti alla volta, in modo da creare piccoli gruppi, all’incirca di 15 persone. Sei mesi dalla fine delle 12 settimane, i partecipanti di entrambi i gruppi che avevano svolto l’allenamento partecipavano ad 3 sessioni a distanza di un mese, in cui venivano riprese le attività già svolte durante l’allenamento, con lo scopo di rinforzare ciò che era stato appreso durante i mesi precedenti.

A distanza di 12 mesi dall’inizio dell’intervento è stata eseguita una valutazione cognitiva per verificare se ci fosse un miglioramento delle funzioni cognitive grazie all’allenamento specifico. In particolare, sono state valutate funzioni tra cui la memoria, abilità visuospaziali, linguaggio, attenzione e ragionamento.

Per valutare invece l’impatto del training sulla funzione e struttura cerebrale, i partecipanti di età avanzata sono stati sottoposti a risonanza magnetica cerebrale, sia prima sia dopo l’intervento, in modo da poter fare un confronto. La ricerca in particolare si concentrava sulla connettività funzionale, ovvero la capacità di comunicazione tra le diverse regioni cerebrali, consentendo una collaborazione tra aree, indispensabile per svolgere compiti cognitivi complessi, come quelli di attenzione, memoria e ragionamento. Precedenti ricerche avevano osservato che una maggiore plasticità neurale dovuta, come accennato sopra, ad un allenamento cognitivo, si traducesse in una maggiore connettività funzionale. Partendo da questi presupposti, gli autori della ricerca hanno ipotizzato che la connettività cerebrale diminuisse con l’invecchiamento ma che, grazie ad un programma di allenamento specifico, questa potesse migliorare significativamente e che fosse associata a una migliore prestazione nei compiti cognitivi.

Una volta analizzati i risultati ottenuti dalla risonanza magnetica cerebrale e dalle valutazioni delle funzioni cognitive, gli autori hanno potuto confermare questa ipotesi. Dopo l’allenamento specifico, infatti si poteva osservare una maggiore connettività cerebrale nei partecipanti di età avanzata, che contrastava il declino dovuto all’invecchiamento. La connettività risultava quindi più efficiente e facilitava l’esecuzione di compiti cognitivi, consentendo una maggiore comunicazione e collaborazione tra aree del cervello distinte ma che si è visto che collaborano in modo integrato.

Tale risultato è in linea con la ricerca di Penning e collaboratori, discussa nell’articolo “Come aumentare la velocità di elaborazione negli anziani”. L’elaborazione delle informazioni visive è un processo indispensabile per un buon funzionamento cognitivo, quando svolto attraverso la modalità visiva. Gli autori dello studio avevano osservato infatti una maggiore connettività cerebrale fosse legata ai miglioramenti di velocità di elaborazione delle informazioni.

Si può infatti immaginare l’attività cerebrale come caratterizzata dalla collaborazione tra diverse aree. Esiste un tipo di comunicazione che collega regioni molto distanti tra loro, mentre per connettività locale si intende la comunicazione di aree adiacenti. Sembra che l’allenamento delle funzioni cognitive ideato dagli autori, della durata di 12 settimane, abbia infatti promosso la connettività locale nei partecipanti di età avanzata, e che questo effetto si sia mantenuto nel tempo, anche mesi dopo la fine del percorso di allenamento.

Nonostante i ricercatori non abbiano trovato delle correlazioni significative tra la prestazione ai compiti cognitivi e il miglioramento della connettività, i risultati dimostrano come ci sia un’associazione positiva tra livello di istruzione dei partecipanti e l’integrità della connettività locale. L’aumento degli anni di studio dei partecipanti era collegato infatti con una migliore connettività. I dati ottenuti dallo studio sono promettenti in quanto ci offrono una prospettiva sui meccanismi cerebrali alla base di quel fenomeno chiamato plasticità cerebrale che, per quanto possibile, può contribuire a contrastare gli effetti dell’invecchiamento, tra cui un declino delle funzioni cognitive.

Qui possiamo vedere un video in cui vengono riassunti i passaggi principali dello studio.

Riferimento bibliografico:

Deng, L., Cheng, Y., Cao, X., Feng, W., Zhu, H., Jiang, L., … & Li, C. (2019). The effect of cognitive training on the brain’s local connectivity organization in healthy older adults. Scientific reports, 9(1), 1-11.