Estudo em ratos mostra que o cérebro, no hipotálamo ventromedial (VMH), e os neurónios SF1 impulsionam a resistência ao exercício

Os benefícios do exercício físico não seriam nem de perto tão marcantes sem a participação do cérebro, de acordo com uma nova investigação.

Num estudo com ratos, cientistas identificaram um sinal crucial no sistema nervoso central que ajuda o organismo, de forma mais ampla, a desenvolver resistência física após exercício repetido.

Durante muito tempo, assumiu-se que a resposta abrangente do corpo ao treino frequente acontecia sobretudo na periferia - por exemplo, nos ossos e nos músculos - e também no coração.

No entanto, investigadores nos EUA, liderados por especialistas da University of Pennsylvania, defendem que o cérebro tem um papel decisivo na remodelação do corpo para suportar níveis elevados de actividade física.

Nos dados obtidos em ratos, os autores concluem que sinais específicos no sistema nervoso central estão a “aumentar a resistência ao exercício e a coordenar adaptações metabólicas periféricas”.

Sinal no hipotálamo ventromedial (VMH) após correr

Nas experiências, ratos que correram numa passadeira apresentaram um aumento da actividade em neurónios localizados no hipotálamo ventromedial (VMH). Esta região cerebral está envolvida em equilibrar o gasto energético do corpo com as suas necessidades.

Os neurónios que mais aumentaram a actividade após o exercício - chamados neurónios do factor esteroidogénico-1 (SF1) - mantiveram-se activos durante pelo menos uma hora depois de os ratos terminarem a corrida.

Após 3 semanas de treino, a correr 5 dias por semana, os ratos passaram a conseguir exercitar-se durante mais tempo e a um ritmo mais elevado, com menor exaustão. Em paralelo, os sinais provenientes dos seus neurónios SF1 também estavam mais elevados quando comparados com o início do ensaio.

Bloquear ou activar neurónios SF1 alterou os ganhos de resistência

Um ponto central do trabalho foi que, quando a actividade dos neurónios SF1 foi bloqueada em alguns ratos, esses animais não apresentaram os mesmos ganhos de resistência. Por outro lado, quando os neurónios SF1 foram activados artificialmente, o desempenho de resistência melhorou.

Em conjunto, os resultados apontam para um papel forte da actividade dos neurónios SF1 no controlo da resposta do corpo ao exercício repetido e no aumento da capacidade de resistência.

Exercício, cérebro e adaptações metabólicas no corpo

“Quando levantamos pesos, pensamos que estamos apenas a construir músculo”, diz o biólogo J. Nicholas Betley, da University of Pennsylvania.

“Afinal, é possível que estejamos a fortalecer o nosso cérebro quando fazemos exercício.”

Evidência emergente sugere que o exercício pode fazer muito mais do que aumentar massa muscular e queimar gordura. Episódios curtos de actividade física regular podem potenciar o funcionamento do cérebro e podem até fazer com que o sistema nervoso central pareça mais jovem.

Muitas vezes, os efeitos do exercício no cérebro são discutidos separadamente dos efeitos no corpo; na prática, porém, estas dimensões não são tão fáceis de separar.

A nova investigação de Betley e colaboradores reforça a ideia de que o exercício faz a ponte entre corpo e cérebro, abrindo espaço para abordagens potencialmente poderosas em questões de saúde mental, como a depressão.

“Muita gente diz que se sente mais desperta e com a mente mais clara depois de fazer exercício”, afirma Betley, da University of Pennsylvania.

“Por isso, quisemos perceber o que acontece no cérebro após o exercício e de que forma essas mudanças influenciam os efeitos do exercício.”

Sabe-se que neurónios no VMH integram sinais do corpo - como os níveis de insulina e de glicose - para regular o gasto de energia. Sem estes neurónios, os ratos não conseguem mobilizar as reservas energéticas adequadas nem remodelar devidamente os seus sistemas músculo-esqueléticos durante o exercício.

Depois de actividade física repetida, os neurónios do VMH nos ratos exibiram quase o dobro da densidade de espinhas dendríticas. Estas projecções, semelhantes a dedos, permitem receber mensagens de outras células cerebrais. É possível que, quanto mais informação recebam, melhor consigam controlar o equilíbrio energético do organismo.

São agora necessários mais estudos em humanos para determinar se os neurónios do VMH na nossa espécie apresentam mudanças semelhantes após o exercício.

O estudo foi publicado na revista Neuron.