O que acontece com o cérebro durante o exercício físico - Go Outside
Por Kate Wheeling, da Outside USA
O exercício é tão bom para o cérebro quanto para o corpo
Os seres humanos evoluíram para se mover. Nossos corpos, incluindo nossos cérebros, foram ajustados para atividades de resistência ao longo de milênios de perseguição de presas. "Nós projetamos isso de nossas vidas agora", diz Charles Hillman, professor de psicologia da Northeastern University que passou décadas estudando a ligação entre exercício e cognição. O preço que nosso estilo de vida sedentário relativamente novo assume em nossos corpos é claro: pela primeira vez na história dos EUA, as gerações mais jovens devem ter uma vida mais curta e menos saudável do que seus pais.
Embora as inúmeras maneiras pelas quais o exercício possa moldar nossos corpos sejam bem conhecidas, os pesquisadores há muito suspeitam que o mesmo possa ser verdade para o cérebro. Décadas de pesquisa passaram a examinar o efeito do exercício na atenção, memória e sensibilidade visual. De acordo com Richard Maddock, professor de psiquiatria da Universidade da Califórnia, "há uma descoberta muito consistente de que o cérebro funciona melhor após o exercício". Mas por que isso é mais difícil de descobrir?
"Poucos estudos realmente analisaram o que realmente está acontecendo no cérebro enquanto nos movemos", diz Tom Bullock, pós-doutorado na Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara. Só recentemente a tecnologia deu aos cientistas as ferramentas para se concentrar nos mecanismos em jogo. O exercício aeróbico parece levar a mudanças tanto na estrutura do cérebro quanto na maneira como ele opera, que juntos impulsionam o aprendizado em crianças, dão aos adultos uma vantagem sobre as tarefas cognitivas e protegem contra os declínios cognitivos que muitas vezes vêm com a idade.
Aqui, descrevemos exatamente o que sabemos que acontece na sua cabeça quando a frequência cardíaca aumenta.
Ondas cerebrais ganham impulso
Seu cérebro se torna muito mais ativo durante o exercício, "talvez mais ativo do que em qualquer outro momento", diz Maddock. Uma maneira pela qual os neurônios se comunicam é com pulsos elétricos e, às vezes, redes inteiras de neurônios disparam em uníssono, como um grupo de torcedores de futebol cantando juntos em um jogo. Estes pulsos sincronizados são conhecidos coloquialmente como ondas cerebrais. Diferentes tipos de ondas cerebrais, caracterizadas pelo número de vezes que elas oscilam em um único segundo, estão ligadas ao estado mental e ao humor de cada um. Ondas de baixa frequência ocorrem quando estamos no piloto automático: escovar os dentes, dirigir ou dormir, por exemplo. Ondas de frequência mais alta, conhecidas como ondas beta, ocorrem quando estamos acordados e mentalmente engajados e estão associados à atenção, memória e processamento de informações.
Usando ferramentas como um eletroencefalograma (EEG), que captam esses pulsos elétricos, os pesquisadores descobriram que o exercício aeróbico causa uma mudança na amplitude e frequência das ondas cerebrais. Mais ondas beta, em outras palavras, significa que os usuários podem estar em um estado mais alerta. "O cérebro está em uma engrenagem diferente quando o ser humano está em movimento", diz Maddock.
Você se torna mais sensível ao mundo ao seu redor
Durante o exercício, o cérebro torna-se muito mais receptivo às informações recebidas, levando a mudanças mensuráveis ​​na visão. Tom Bullock e Barry Giesbrecht, professor de psicologia e ciências do cérebro na UC Santa Barbara, trabalham em um dos poucos laboratórios que conseguiram medir os efeitos da atividade aeróbica no córtex visual durante o exercício. Bullock diz que levou quatro anos para descobrir como gravar de forma consistente e confiável um EEG enquanto um sujeito está em movimento.
O córtex visual é projetado para zerar recursos importantes no ambiente – o tipo de recursos que podem indicar, por exemplo, a presença de um predador ou uma presa – e filtrar ruídos de fundo menos importantes. Este ano, Bullock e Giesbrecht descobriram que o ciclismo de baixa intensidade aumentou essa capacidade de seletividade de recursos, de modo que o cérebro conseguiu identificar melhor as características específicas durante o exercício.
Os cientistas também administraram testes cognitivos logo após o exercício – por exemplo, medindo o limiar de fusão intermitente (a taxa em que uma luz intermitente começa a parecer que está constantemente brilhando) e descobriram a mesma coisa: após o exercício, os sentidos aumentam e podem detectar o piscar com uma frequência mais alta do que antes do exercício.
Em conjunto, esses resultados indicam que "as pessoas vêem mais claramente e imediatamente após o exercício", diz Maddock. "Eles podem fazer distinções visuais mais refinadas; suas percepções são mais nítidas ".
O seu cérebro dá apoio aos estoques de neurotransmissores
Os benefícios do exercício para o cérebro podem começar assim que a frequência cardíaca começar a subir. Imagine, se você quiser, subir em sua bicicleta para um passeio matinal. Sua respiração se torna mais rápida e pesada à medida que seus pulmões lutam para atender às demandas de oxigênio do corpo em movimento. Sua freqüência cardíaca aumenta à medida que bombeia sangue oxigenado pelo corpo e no cérebro. E da mesma maneira que seus músculos exigem mais energia durante o exercício, o cérebro começa a engolir glicose ou outros carboidratos quando o corpo está em movimento.
"No passado, ninguém tinha ideia do que o cérebro estava fazendo com todo esse combustível", diz Maddock. Isto é, até o ano passado, quando ele e seus colegas publicaram um novo estudo no Journal of Neuroscience. Eles descobriram que o cérebro usa um pouco desse combustível para construir mais neurotransmissores, os produtos químicos que transmitem mensagens pelo sistema nervoso. Maddock e seus colegas usaram ressonância magnética para medir os níveis de neurotransmissores em indivíduos de estudo após um exercício de bicicleta estacionária e descobriram que os níveis de glutamato e GABA – dois dos neurotransmissores mais comuns no cérebro – aumentaram. O cérebro pode estar "preenchendo seus estoques de ingredientes essenciais", diz Maddock. "Talvez para lidar com um período prolongado de caça, por exemplo, fugir ou guerrear". Exercício, em outras palavras, pode reabastecer o cérebro com neurotransmissores essenciais que ele precisa para operar de maneira ideal.
Este processo pode ser porque o exercício foi mostrado para aliviar a depressão. A equipe de Maddock descobriu que, durante a atividade, os níveis de glutamato aumentam na mesma região do cérebro, onde os estoques do neurotransmissor já haviam sido baixos em pacientes deprimidos.
Seu cérebro se torna mais jovem
Algumas coisas acontecem no cérebro do praticante que fazem o órgão parecer mais jovem. Primeiro, estudos em animais e humanos sugerem que o exercício estimula a produção de fatores de crescimento que nutrem novos neurônios e ajudam as células existentes a sobreviver. As células neurais em desenvolvimento também precisam de mais nutrientes à medida que crescem, e estudos em animais sugerem que o exercício promove a liberação de outros fatores de crescimento que promovem o crescimento dos vasos sanguíneos, o que poderia fornecer esses nutrientes. Pelo menos um estudo em humanos descobriu que indivíduos ativos tendem a ter vasos sanguíneos mais saudáveis, ou, nas palavras dos autores, um "cérebro de aparência mais jovem".
Essas mudanças estruturais no cérebro geralmente levam pelo menos algumas semanas para se desenvolver, mas levam a melhorias duradouras em regiões do cérebro associadas a tarefas cognitivas, como a memória de trabalho. "Muitos estudos de intervenção que estão por aí mostram que o exercício aeróbico aumenta a neurogênese no hipocampo, por exemplo", diz Giesbrecht. "O hipocampo é realmente crítico para a memória."
Além disso, a pesquisa mostra que os usuários que envelhecem têm aumentado o volume de substância cinzenta em regiões associadas à inteligência geral e à função executiva, que engloba tudo, desde a atenção ao planejamento até a capacidade de resolver problemas. Estudos também mostram que adultos em boa forma têm tratos de substância branca mais saudáveis ​​- as superestradas que conectam várias regiões da massa cinzenta – nos gânglios da base, uma região crítica para o equilíbrio e a coordenação.
Novas conexões entre neurônios emergem
Com o tempo, o exercício altera o número de neurônios no cérebro e como eles se comunicam. Um estudo de 2016 da Universidade do Arizona, por exemplo, descobriram que os corredores de cross-country tinham maior conectividade entre partes do cérebro envolvidas na memória, atenção, tomada de decisões, multitarefa e processamento de informações sensoriais – as mesmas regiões que tendem a ser mais atingidas à medida que envelhecemos – em comparação com controles saudáveis, mas sedentários. As redes que disparam juntas enquanto você corre – coordenando sua rota, mantendo o controle do tráfego, tentando não tropeçar nas pedras e mantendo o ritmo – se fortalecem conforme você as usa, de modo que, mesmo em repouso, os corredores tendem a ter maior conectividade entre o cérebro regiões. É o tipo de conectividade que os músicos, taxistas e outros especialistas em habilidades desenvolvem. Ao mesmo tempo, os corredores diminuíram a conectividade com uma região do cérebro tipicamente associada à mente vagando,
Então, o exercício é mágico?
Hillman adverte que, por enquanto, os praticantes de exercícios devem ser realistas sobre o que as atividades aeróbicas podem fazer pelo cérebro. "Você não deve esperar aumentar o seu QI ou qualquer coisa dessa natureza", diz ele. "Estamos falando de efeitos pequenos a moderados, que são potencialmente ótimos para melhorar a cognição e a saúde do cérebro."
Mas Bullock e Giesbrecht imaginam um futuro em que os médicos prescrevam exercícios em vez de drogas. "O exercício é um potencial profilático contra alguns aspectos do declínio cognitivo relacionado à idade", diz Giesbrecht. "Quando você pensa no fato de que temos um envelhecimento demográfico e a alta prevalência de depressão, pode haver tratamentos mais simples, como o exercício."