domenica 11 maggio 2014

Camminare? Non diminuisce le prestazioni cognitive

di Alberto Carrara, LC
Coordinatore del Gruppo di Neurobioetica (GdN) e Fellow della Cattedra UNESCO in Bioetica e Diritti Umani


Pubblicato sulla rivista Frontiers in Human Neuroscience tre giorni fa, l’8 maggio 2014, l’originale ricerca intitolata Your brain on speed: cognitive performance of a spatial working memory task is not affected by walking speed, chiarisce un certo pregiudizio sul non sovraccaricare il nostro cervello.

I ricercatori Julia E. Kline Katherine Poggensee, guidate da Daniel P. Ferris del Department of Biomedical Engineering e della School of Kinesiology, dell’University of Michigan, hanno scoperto che il camminare non contrasta, a livello cerebrale, con il pensare e con lo svolgere mansioni di diverso genere, quello che in gergo tecnico si chiama “multitasking”. 

Gli scienziati dell’Università del Michigan hanno esaminato quanto bene gli studenti, involucrati come volontari nello studio, riuscivano a compiere azioni cognitive spazialmente molto complesse, comparando tali performance mentre i soggetti stavano camminando versus quando erano a riposo (semplicemente in piedi).


Gli autori partono da un dato di base e cioè che “gli esseri umani camminando nella loro vita ordinaria, svolgono una varietà di compiti cognitivi (cognitive tasks) proprio mentre si stanno muovendo nello spazio”. Gli studi del passato esaminavano i cambiamenti che si realizzavano a livello cerebrale durante compiti che coinvolgevano due azioni: una cognitiva e l’altra motoria (dual cognitive-motor tasks).

L’obiettivo di questo studiofu quello di determinare come soggetti giovani e in salute realizzavano un compito che coinvolgeva la memoria di lavoro spaziale (spatial working memory) mentre, in contemporanea, erano coinvolti in diversi gradi di azioni motorie, nello specifico, camminate a diverse frequenze.

Lo studio ha impiegato la neuro-tecnologia detta: high-density electroencephalography o elettroencefalografia ad alta densità, allo scopo di rilevare se l’attività elettrocorticale rispecchiava (mirrored, termine importante per quanto concerne il sistema mirror studiato dall’italiano Giacomo Rizzolatti) i cambiamenti nelle performance cognitive durante la corsa.

I soggetti erano così suddivisi: alcuni rimanevano semplicemente in piedi (stood), gli altri camminavano a diverse velocità (0.4, 0.8, 1.2, and 1.6 m/s), mentre realizzavano o meno la lettura di un libro (Brooks spatial working memory task).

L’ipotesi di lavoro di questo studio è la seguente: la capacità di realizzare un compito che coivolga la memoria di lavoro spaziale e l’attività elettrocorticale ad essa associata, dovrebbe aumentare in modo significativo con all’aumentare della velocità della camminata.

Ecco alcuni risultati a livello corticale:

§  CORTECCIA ASSOCIATIVA SOMATOSENSORIALE (somatosensory association cortex): le onde alfa aumentarono a seguito della presentazione dello stimolo, mentre diminuivano di intensità durante la codifica della memoria (alpha power increased prior to stimulus presentation and decreased during memory encoding)
§    LOBULO PARIETALE SUPERIORE DESTRO e
§  CORTECCIA CINGOLATA POSTERIORE: piccole riduzioni significative delle onde theta in prossimità della codifica della memoria (small significant reductions in theta power in the right superior parietal lobule and the posterior cingulate cortex around memory encoding)

Comunque sia, i soggetti non manifestarono cambiamenti significativi nella realizzazione del compito cognitivo, né dell’attività elettrocorticale in relazione alla velocità di camminata.


Le conclusioni dello studio hanno riportato che in soggetti giovani ed in salute, la velocità di camminata non ha alcun effetto significativo sulla realizzazione di compiti spaziali che coinvolgano la memoria di lavoro (in young, healthy subjects walking speed does not affect performance of a spatial working memory task). Questi soggetti sono in grado di gestire adeguatamente, a livello corticale, la cognizione spaziale in concomitiva con la diversa velocità di camminata.

Riporto l’intero abstract dello studio (che si può trovare QUI):


When humans walk in everyday life, they typically perform a range of cognitive tasks while they are on the move. Past studies examining performance changes in dual cognitive-motor tasks during walking have produced a variety of results. These discrepancies may be related to the type of cognitive task chosen, differences in the walking speeds studied, or lack of controlling for walking speed. The goal of this study was to determine how young, healthy subjects performed a spatial working memory task over a range of walking speeds. We used high-density electroencephalography to determine if electrocortical activity mirrored changes in cognitive performance across speeds. Subjects stood (0.0 m/s) and walked (0.4, 0.8, 1.2, and 1.6 m/s) with and without performing a Brooks spatial working memory task. We hypothesized that performance of the spatial working memory task and the associated electrocortical activity would decrease significantly with walking speed. Across speeds, the spatial working memory task caused subjects to step more widely compared with walking without the task. This is typically a sign that humans are adapting their gait dynamics to increase gait stability. Several cortical areas exhibited power fluctuations time-locked to memory encoding during the cognitive task. In the somatosensory association cortex, alpha power increased prior to stimulus presentation and decreased during memory encoding. There were small significant reductions in theta power in the right superior parietal lobule and the posterior cingulate cortex around memory encoding. However, the subjects did not show a significant change in cognitive task performance or electrocortical activity with walking speed. These findings indicate that in young, healthy subjects walking speed does not affect performance of a spatial working memory task. These subjects can devote adequate cortical resources to spatial cognition when needed, regardless of walking speed.

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