Exercício altera rapidamente as ondulações do hipocampo após 20 minutos de ciclismo, mostra estudo com iEEG

O exercício físico tem efeitos notáveis em todo o corpo humano, incluindo no 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 uma maior protecção contra a demência.

Um possível mecanismo cerebral observado após exercício

Um novo estudo veio oferecer uma das visões mais claras até agora sobre um mecanismo que há muito se suspeitava: depois de uma única sessão de 20 minutos de ciclismo leve a moderado, foram observadas alterações na actividade cerebral ligada à memória.

Ondas agudas–ondulações (ripples) do hipocampo e a memória

Uma onda aguda–ondulação (ripple) do hipocampo começa com padrões de actividade neuronal altamente sincronizados no hipocampo, uma região cerebral com um papel central nos processos de memória. A partir daí, estes sinais propagam-se para outras zonas do cérebro, influenciando grande parte do córtex e também algumas áreas subcorticais.

Uma parte substancial do que se sabe sobre estas ondulações resulta de estudos em animais e em humanos nos quais foram usados implantes para medir a actividade cerebral.

Ainda assim, captar mudanças rápidas na actividade do cérebro pouco tempo após o exercício é mais difícil - e, em geral, recorre-se a exames de imagiologia cerebral que apenas permitem inferir de que forma o exercício poderá reforçar a função cerebral, ao detectarem, por exemplo, um maior fluxo de sangue oxigenado.

Como foi realizado o estudo com iEEG em doentes com epilepsia

Neste 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”, explicam os investigadores.

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

Este desenho permitiu uma observação rara da actividade neuronal no interior do cérebro humano depois do exercício, refere a autora sénior Michelle Voss, neurocientista cognitiva na University of Iowa.

“Há anos que sabemos que o exercício físico é, muitas vezes, benéfico para funções cognitivas como a memória, e que esse benefício está associado a mudanças na saúde cerebral, 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 neurais e as redes cerebrais envolvidas na memória e na função cognitiva.”

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

Os eléctrodos implantados permitiram recolher dados de eletroencefalografia intracraniana (iEEG), que são úteis para o tratamento da epilepsia e também ajudam a esclarecer fenómenos cerebrais como as ondulações do hipocampo.

O que mudou no cérebro após 20 minutos de ciclismo

Depois de um aquecimento, os participantes pedalaram numa bicicleta estática durante 20 minutos, a um ritmo que consideravam conseguir sustentar durante todo o período. Os registos de iEEG captaram a actividade cerebral antes e após essa sessão, revelando uma imagem pouco comum de como o exercício pode robustecer a função do cérebro.

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

Isto aconteceu após apenas uma sessão de exercício leve a moderado, produzindo dinâmicas de ondulação significativamente diferentes entre o hipocampo e o córtex, e reflectindo resultados já observados em estudos anteriores de imagiologia cerebral.

O estudo também identificou uma associação entre maior intensidade de exercício - medida pela frequência cardíaca durante o esforço - e um reforço mais pronunciado das dinâmicas de ondulação em redes neurais específicas, como a DMN, durante o repouso após o exercício.

Apesar da amostra ser relativamente pequena, os investigadores afirmam que o estudo oferece uma perspectiva rara do cérebro humano após o exercício, gerando pistas valiosas que provavelmente se aplicam tanto a pessoas com epilepsia como sem epilepsia.

“Os padrões que observamos depois do exercício correspondem de perto ao que foi observado em adultos saudáveis usando 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 Brain Communications.