L’esercizio fisico e mentale non è solo benefico per il cervello, ma può anche influenzare la capacità di apprendimento della prole futura, almeno nei topi.
La scoperta: lo sport influenza la prole future grazie alle molecole di DNA
Questa particolare forma di ereditarietà è mediata da alcune molecole di RNA che influenzano l’attività dei geni. Questo molecole si sono accumulate sia nel cervello che nelle cellule germinali in seguito all’attività fisica e mentale.
Riportano questi risultati nella rivista Cell Reports il Professor André Fischer ed il suo team del Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE) a Goettingen e Monaco, e il Centro medico universitario di Goettingen (UMG).
Il contesto: il fenomeno ereditario epigenetico
Le abilità acquisite non modificano la sequenza del DNA e quindi non possono essere trasmesse alla prole. Questa credenza era prevalente nel campo della genetica per un tempo molto lungo.
Tuttavia, negli ultimi anni, gli scienziati hanno trovato alcune circostanze che confutano questo principio. Una dieta povera, ad esempio, aumenta il rischio di malattia – non solo il nostro rischio, ma anche quello dei nostri figli. Fattori di stile di vita come stress e traumi possono influenzare anche la prossima generazione. Gli scienziati chiamano questo fenomeno ereditario “epigenetico”, in quanto non associato a cambiamenti nella sequenza del DNA.
Abilità di apprendimento ereditato, lo studio
Il Professor André Fischer ed i suoi colleghi hanno studiato l’eredità di un’altra capacità acquisita: la capacità di apprendimento. È noto che l’attività fisica e mentale migliorano la capacità di apprendimento e riducono il rischio di malattie come l’Alzheimer. Nei topi, gli scienziati hanno dimostrato che l’abilità di apprendimento è passata alla generazione successiva attraverso l’ereditarietà epigenetica.
Quando Fischer e collaboratori hanno esposto i topi a un ambiente stimolante in cui hanno avuto molto esercizio fisico, anche i loro figli hanno beneficiato: rispetto ai topi di un gruppo di controllo, hanno ottenuto risultati migliori in test che valutano la capacità di apprendimento. Questi roditori hanno anche riscontrato un miglioramento della plasticità sinaptica nell’ippocampo, una regione del cervello importante per l’apprendimento. “Plasticità sinaptica” è una misura di quanto bene le cellule nervose comunicano tra loro. Forma così la base cellulare per l’apprendimento.
Quale meccanismo potrebbe essere responsabile?
Successivamente gli scienziati, per capire il meccanismo responsabile, si sono concentrati sull’eredità epigenetica dei padri e hanno cercato la sua base materiale nello sperma. Lo sperma contiene DNA paterno e anche molecole di RNA. Gli scienziati hanno quindi condotto esperimenti per scoprire il ruolo svolto da queste molecole di RNA nell’eredità delle capacità di apprendimento.
Per questo, hanno estratto l’RNA dallo sperma di topi fisicamente e mentalmente attivi, estratti che sono stati iniettati in ovuli fecondati. I topi che hanno sviluppato hanno anche riscontrato una maggiore plasticità sinaptica e capacità di apprendimento. L’attività fisica e mentale ha quindi avuto un effetto positivo sulle capacità cognitive della prole. Questo effetto è stato mediato attraverso l’RNA nello sperma.
Le considerazioni finali
“Per la prima volta, il nostro lavoro collega specificamente un fenomeno epigenetico ad alcuni microRNA. Presumibilmente, modificano lo sviluppo del cervello in modo molto sottile migliorando la connessione dei neuroni, il che si traduce in un vantaggio cognitivo per la prole“, afferma Fischer.