Bagni di Ghiaccio e Salute Cerebrale: Una Nuova Frontiera nella Neuroprotezione?

Quello che stai per leggere è selvaggio. È stato dimostrato che l’esposizione al freddo ha effetti protettivi contro lesioni cerebrali traumatiche e malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e il Parkinson. Niente ci entusiasma più di quest’area emergente di ricerca e del suo potenziale impatto.

La maggior parte di noi ha avuto momenti in cui ci sembra che il nostro cervello non funzioni come dovrebbe – nebbia cerebrale, stress e sonno scarso sono colpevoli comuni. Ma c'è anche una preoccupazione globale per la demenza e le malattie neurodegenerative, poiché i tassi continuano a salire. Attualmente non ci sono cure o pratiche chiare per la prevenzione, ma la ricerca che coinvolge l'esposizione al freddo ha evidenziato una proteina chiave che potrebbe essere presa di mira per prevenire e rallentare la progressione delle malattie, e approcci che potrebbero essere applicati più in generale per sostenere una migliore funzione cerebrale.

Terapia dell'acqua fredda, neurogenesi e RBM3

La neurogenesi è il processo mediante il quale le cellule del sistema nervoso, note come neuroni, vengono prodotte da cellule staminali neurali. Fino a poco tempo fa, molti scienziati credevano che il sistema nervoso centrale dell’adulto, compreso il cervello, fosse incapace di rigenerarsi. Ma negli anni ’90, le cellule staminali furono scoperte in alcune parti del cervello adulto e la neurogenesi adulta è ora accettata come un processo normale che avviene nel cervello sano.

Quando sei esposto al freddo, il corpo rilascia proteine da shock da freddo conosciute come RNA binding motif 3 (RBM3), che sono direttamente collegate alla rigenerazione delle sinapsi nel cervello umano. Le sinapsi sono spazi tra i neuroni attraverso i quali i nostri neuroni comunicano e sono responsabili del normale funzionamento del cervello e di come formiamo i ricordi. Questo significa effettivamente che la terapia con acqua fredda potrebbe svolgere un ruolo nella diminuzione della degenerazione dei nostri neuroni e quindi nella prevenzione delle malattie neurodegenerative, poiché promuove la crescita e lo sviluppo del tessuto nervoso e la neurogenesi.

Le sinapsi possono danneggiarsi e persino scomparire, ma fortunatamente per noi, RBM3 reagisce con la parte dei nostri neuroni che utilizza queste sinapsi e ne aumenta la produttività. RBM3 è una proteina specifica presente nel cervello, nel cuore, nel fegato e nei muscoli scheletrici. Maggiore è la quantità di RBM3 presente nei nostri cervelli, migliore è la capacità di queste proteine da shock da freddo di stimolare sinapsi danneggiate o degenerate. È stato dimostrato che RBM3 non solo ripara e ricrea sinapsi, ma rigenera anche neuroni, prevenendo il declino cognitivo.

Le specifiche "sostanze chimiche da shock da freddo" che innescano il processo sono state scoperte dal team sulla demenza di Cambridge nel 2015: hanno raffreddato un gruppo di controllo di topi e topi affetti dal morbo di Alzheimer e dalla malattia da prioni (un'altra malattia neurodegenerativa) fino al punto in cui sono diventati ipotermici, il che significa che la loro temperatura corporea è scesa sotto i 35°C. Quando i topi furono riscaldati, scoprirono che i topi di controllo potevano rigenerare le loro sinapsi, ma gli altri no. Hanno anche scoperto che i livelli di RBM3 aumentavano nei topi di controllo, ma non negli altri, suggerendo che RBM3 potrebbe essere la chiave per la formazione delle connessioni sinaptiche.

Ora sappiamo che il cervello ha la capacità di creare nuovi percorsi e modificare le sue connessioni o ricollegarsi, un fenomeno noto come neuroplasticità. Nei modelli murini di malattie degenerative, è stato scoperto che RBM3 media la plasticità strutturale e gli effetti protettivi del raffreddamento contro la perdita di neuroni, suggerendo l'esposizione al freddo come una potenziale terapia protettiva. Questo riflette gli effetti nei mammiferi in ibernazione, dove il raffreddamento induce la perdita di contatti sinaptici, che vengono poi riformati al riscaldamento. In uno studio sull'Alzheimer nei topi, è stato anche riportato che non solo RBM3 si attiva nell'ippocampo del topo in risposta all'ipotermia, ma protegge i neuroni coltivati dalla morte cellulare quando la temperatura scende. Questo effetto protettivo sia per i neuroni che per le sinapsi è stato dimostrato in numerosi studi sugli animali, inclusi quelli che hanno dimostrato come i suoi effetti possano essere visti nel cervello embrionale durante la gravidanza e come il nuoto in acqua fredda possa migliorare i deficit cognitivi causati da un trauma cranico sperimentale.

Gli studi umani hanno anche confermato gli effetti neuroprotettivi di RBM3 indotti dall'esposizione al freddo, con effetti positivi osservati nelle funzioni cognitive, in particolare in paradigmi in cui il cortisolo circolante non raggiunge concentrazioni molto elevate. Il volume della ricerca complica le prove dell'importanza della proteina per prevenire la neurodegenerazione e il ruolo dell'esposizione al freddo nella sua proliferazione.

Noradrenalina e neurogenesi

L'esposizione al freddo ha dimostrato di aumentare significativamente i livelli di noradrenalina, fino al 500%. La noradrenalina è un ormone e un neurotrasmettitore responsabile dell'aumento della vigilanza, della concentrazione, dell'attenzione e dell'umore che si prova dopo essere immersi in un bagno di ghiaccio o dopo un tuffo nel mare in inverno. È anche uno dei catecolamine, insieme all'adrenalina e alla dopamina, ed è prodotta dalla dopamina β-idrossilasi, che è rilasciata sia come ormone dalla midollare surrenale nel sangue sia come neurotrasmettitore nel cervello. 

Gli studi hanno dimostrato che la noradrenalina abilita la plasticità sinaptica, e attiva direttamente precursori neurali auto-rinnovanti e multipotenti, comprese le cellule staminali, dall'ippocampo di topi adulti. È anche un neuromodulatore che regola l'attività delle cellule neuronali e non neuronali in vari modi. La noradrenalina partecipa alla modulazione rapida dei circuiti corticali e del metabolismo energetico cellulare, e su una scala temporale più lenta, nella neuroplasticità e nell'infiammazione.

Per comprendere meglio il ruolo della noradrenalina nella memoria, spesso si utilizza uno "stress da immersione in acqua fredda" nella ricerca, di solito immergendo una mano in acqua ghiacciata. È noto che è associato a una sostanziale attivazione del sistema nervoso autonomo (il sistema principale che governa la nostra risposta "lotta o fuga"), così come a un'attivazione da lieve a moderata dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), che gioca anch'esso un ruolo importante nella nostra risposta allo stress. È anche associato a un effetto potenziante sulle prestazioni di apprendimento, con indicazioni di un possibile coinvolgimento nella memoria di lavoro. Questo è supportato da studi su farmaci in grado di modulare la memoria emotiva, come agonisti e antagonisti GABAergici, che suggeriscono che potrebbero farlo controllando il livello di noradrenalina nell'amigdala.

Dopamina e neurogenesi

La dopamina gioca un ruolo importante in ciò che ci rende umani, ci aiuta a lottare e ci rende migliori apprendisti. È un neurotrasmettitore che svolge un ruolo fondamentale nella nostra funzione esecutiva, controllo motorio, motivazione, eccitazione, rinforzo e ricompensa. Lo fa attraverso cascate di segnalazione ai recettori dopaminergici nelle proiezioni presenti nella sostanza nera, nell'area tegmentale ventrale e nel nucleo arcuato dell'ipotalamo del cervello umano. I disturbi della dopamina possono spesso portare con sé esperienze di declino nelle principali funzioni neurocognitive che la dopamina serve.

La neurogenesi ippocampale adulta è gravemente compromessa nelle malattie neurodegenerative, in particolare nella malattia di Parkinson, che è il secondo disturbo neurodegenerativo più comune. Un segno distintivo ormai ben consolidato nella malattia di Parkinson è la perdita di neuroni dopaminergici nella substantia nigra pars compacta (SNc) con conseguente riduzione delle proiezioni dopaminergiche al giro dentato (DG) e al corpo striato. Ulteriori studi hanno trovato prove che la dopamina regola la neurogenesi adulta, e può svolgere un ruolo nella neurogenesi ippocampale, il che supporterebbe la teoria che essa sia critica nella progressione e prevenzione delle malattie neurodegenerative.

Insieme all'aumento radicale della noradrenalina durante la terapia del freddo, brevi periodi di lieve ipotermia attivano anche il rilascio di dopamina nel tuo cervello. Questo, unito ai livelli elevati di noradrenalina, spiega perché non puoi fare a meno di sorridere e sentirti incredibile dopo essere entrato in una vasca fredda. È anche ciò che rende la terapia con acqua fredda un percorso di trattamento così promettente per malattie come l'Alzheimer e il Parkinson.

Concludendo

La conclusione? Praticare buone abitudini per il nostro cervello ora è un investimento in un futuro più sano e lungo per noi stessi, il che significa più tempo di qualità per raggiungere i nostri obiettivi e trascorrere del tempo con i nostri cari. Il collettivo di atleti d'élite, imprenditori tecnologici, sostenitori della salute mentale e medici ha tutti esperienza personale della chiarezza mentale dopo il bagno di ghiaccio e crede nel suo potere di preservare e migliorare la nostra funzione cerebrale.