È possibile bruciare calorie pensando intensamente?
Robert Sapolsky dell’Università di Stanford ha recentemente affermato che, durante i tornei, i giocatori di scacchi possono bruciare fino a 6 000 calorie al giorno, tre volte la media giornaliera. «Ma questo dato è stato solo inferito dalla frequenza della respirazione, dalla pressione sanguigna e dalle contrazioni muscolari», spiega Ritter. «Anche se tra i giocatori di scacchi questi valori possono essere pari a quelli di un atleta durante un allenamento, non significa che venga utilizzata la stessa quantità di energia.» Ritter osserva infatti che durante una partita di scacchi vengono consumate 1,67 calorie al minuto, rispetto a 1,53 a riposo, secondo quanto emerge dalla misurazione del dispendio energetico tramite calorimetria indiretta, un metodo standard nella fisiologia dell'esercizio. Si tratta di un modesto aumento del 10 %. «In realtà è l’attività intrinseca relativa alle funzioni di base che richiede più energia; sorprendentemente, le attività aggiuntive come la lettura richiedono non più del 5 % di energia extra», aggiunge Ritter.
«L’energia oscura» del cervello
Sebbene sia noto che l'attività metabolica del cervello sia straordinariamente costante nel tempo, il costo energetico dell'attività intrinseca è ancora poco conosciuto e pertanto è spesso chiamato «l’energia oscura» del cervello. Tuttavia, è noto che, sebbene il cervello rappresenti solo il 2 % del peso corporeo, è responsabile del 20 % della richiesta energetica del corpo a riposo. Inoltre, utilizza 3,5 ml di ossigeno per 100 g di tessuto cerebrale, quasi dieci volte il consumo energetico degli altri organi. Circa il 25 % dell'energia consumata dal cervello è utilizzata per attività di routine, come la gestione dei danni del DNA, mentre il resto è impiegato per l’attività neuronale. Tale rapporto tra le due percentuali sembra essere stabile nelle varie specie. «È vero che con un’attività cerebrale inferiore si consuma meno energia, ma le stime suggeriscono che otto ore di lavoro mentale molto intenso richiedano 100-200 calorie aggiuntive», afferma Ritter. Poiché l'encefalo è alimentato quasi esclusivamente dal glucosio in condizioni aerobiche, misurare l’assorbimento di glucosio offre un indicatore indiretto della domanda di energia. Attraverso l'utilizzo di glucosio marcato radioattivamente, i ricercatori possono monitorare i cambiamenti nel consumo di ossigeno cerebrale e unirli a registrazioni dell’attività neuronale. «Questi dati mostrano che il consumo energetico quotidiano del cervello è relativamente stabile ed è pari a circa 500 calorie», osserva Ritter. Una cattiva notizia per chi sperava di dimagrire con il solo pensiero.
La modalità risparmio energetico del cervello
Ritter suggerisce che l’impatto del digiuno e dell’esercizio fisico sul metabolismo energetico del cervello sia un aspetto più interessante della questione. Se le riserve di glucosio sono esaurite, il corpo utilizza un carburante alternativo come i corpi chetonici, il lattato e i trigliceridi a media catena. «Il corpo si abitua alle restrizioni caloriche croniche rallentando il metabolismo, il che a sua volta riduce il consumo di energia e lo stress ossidativo. Abbassare del 15 % l’apporto calorico nell'arco di due anni riduce la quantità di energia necessaria quotidianamente di circa 80-120 kilocalorie, rispetto a quanto ci si aspetterebbe attraverso la sola perdita di peso», spiega Ritter. Pertanto nell’ambito del progetto BrainModes, finanziato dall’UE, Ritter ha utilizzato scansioni cerebrali individuali per svolgere simulazioni del funzionamento del cervello, con implicazioni per la definizione di strategie di apprendimento efficienti. «Il cervello sembra risparmiare molta energia durante l'apprendimento grazie a fenomeni di memoria a breve termine, quali gli engrammi neuropsicologici», afferma Ritter. Oggi la ricercatrice è impegnata a indagare il campo emergente della «turbolenza», che attinge alla fisica statistica, alla termodinamica e alla teoria dell’informazione, con l’obiettivo di offrire approfondimenti sui livelli dell’organizzazione cerebrale. «Stiamo lavorando alla definizione di un quadro coerente che spieghi come l’energia crea informazioni, per poi rappresentarle e trasmetterle tra i vari livelli, dai processi cellulari a quelli cognitivi. Stiamo modellando questo quadro attraverso la dinamica turbolenta», aggiunge Ritter. A quanto pare, per il momento dovremo ancora chiudere la scacchiera e infilare le scarpe da ginnastica, se vogliamo perdere qualche chilo. Per saperne di più sulla ricerca di Ritter: Le simulazioni ci aiutano a comprendere come funziona il cervello
Parole chiave
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