Impact of EEG neurofeedback training on EEG and sEMG signals after high-intensity exercise

Quando gli atleti spingono i propri corpi al limite, la fatica arriva in due forme distinte. Una è la sensazione di pesantezza e bruciore nei muscoli stessi, un esaurimento locale dove il tessuto semplicemente non riesce a contrarsi con la stessa forza di prima. L'altra è più elusiva, una nebbia che si deposita nel cervello, rallentando i segnali inviati dalla mente ai muscoli. Questa fatica centrale non è solo una sensazione di stanchezza; è un meccanismo protettivo in cui il sistema nervoso attenua il proprio output per prevenire danni. Per decenni, allenatori e scienziati hanno cercato modi per diradare rapidamente questa nebbia, sperando di aiutare gli atleti a recuperare più velocemente e a rendere meglio. Sebbene esistano metodi come il riposo, la nutrizione e la terapia dell'ossigeno, essi spesso richiedono tempo o comportano altri svantaggi. Un approccio più recente prevede l'allenamento del cervello stesso, utilizzando una tecnica chiamata neurofeedback, per vedere se la mente può imparare a scuotersi di dosso l'esaurimento più velocemente di quanto possa fare il corpo da solo.

Un team di ricercatori della Hubei Minzu University in Cina ha recentemente intrapreso l'obiettivo di testare questa idea con un gruppo di trentantaquattro studenti universitari maschi atleti. Volevano sapere se un tipo specifico di allenamento cerebrale potesse accelerare il recupero dopo un allenamento estenuante. Per creare uno stato di fatica costante e intenso, i ricercatori hanno utilizzato un metodo noto come allenamento con restrizione del flusso sanguigno. Questo consiste nell'avvolgere una fascia specializzata intorno alla parte superiore della coscia e gonfiarla a una pressione precisa. Questa pressione è sufficientemente alta da restringere il flusso di sangue che ritorna dalla gamba, creando un accumulo di scorie metaboliche e deprivazione di ossigeno nei muscoli, ma abbastanza bassa da permettere all'atleta di continuare a muoversi. Gli atleti hanno poi eseguito una serie di squat pesanti in queste condizioni fino a essere completamente affaticati. Questo processo ha garantito che ogni partecipante sperimentasse un livello simile sia di esaurimento muscolare che di nebbia mentale.

Una volta indotta la fatica, gli atleti sono stati divisi in due gruppi. Un gruppo è stato lasciato riposare naturalmente per trentatré minuti, sedendo tranquillamente senza alcuna distrazione. L'altro gruppo ha sottoposto a una sessione di trentatré minuti di neurofeedback elettroencefalografico. Durante questa sessione, gli atleti indossavano un cappello dotato di sensori che leggevano le loro onde cerebrali in tempo reale. Questi segnali venivano tradotti in un semplice gioco visivo su uno schermo di un computer. L'obiettivo per gli atleti era quello di controllare una freccia in movimento sullo schermo regolando consapevolmente la propria attività cerebrale. Dovevano mantenere basse certe tipologie di onde cerebrali, associate alla sonnolenza o alla distrazione, aumentando al contempo altre onde legate alla concentrazione e alla calma allerta. Man mano che avevano successo, ricevevano ricompense visive e uditive immediate, insegnando essenzialmente ai loro cervelli come autoregolarsi e tornare a uno stato più efficiente.

I risultati dello studio hanno mostrato una chiara differenza tra i due gruppi. Dopo il periodo di recupero, gli atleti che si erano semplicemente riposati portavano ancora un carico di fatica più pesante. Il loro sangue conteneva livelli più elevati di acido lattico, un sottoprodotto dell'esercizio intenso, e riferivano di sentirsi più esausti rispetto ai loro colleghi. Al contrario, il gruppo che aveva sottoposto a neurofeedback mostrava livelli significativamente inferiori di questi marcatori di fatica. I loro livelli di lattato ematico erano scesi in modo più efficace e la loro percezione dello sforzo era molto più bassa. Anche i segnali cerebrali raccontavano una storia simile. Gli atleti che avevano ricevuto l'allenamento di neurofeedback mostravano un modello di onde cerebrali che indicava un ritorno a uno stato più equilibrato e focalizzato, con una riduzione delle onde lente e pigre spesso viste durante la fatica e un aumento delle onde associate all'allerta.

Questo miglioramento della funzione cerebrale sembrava avere un effetto diretto anche sui muscoli. Quando i ricercatori hanno misurato l'attività elettrica nei muscoli delle gamba degli atleti, hanno scoperto che il gruppo del neurofeedback aveva recuperato più potenza muscolare. I segnali che viaggiavano dal cervello ai muscoli erano più forti ed efficienti, permettendo ai muscoli di generare più forza. Gli atleti nel gruppo di allenamento potevano saltare più in alto e più lontano rispetto a quelli che si erano solo seduti a riposare. Anche la loro forza massima nelle gambe era recuperata in misura maggiore. I dati suggeriscono che aiutando il cervello a eliminare la propria fatica, l'allenamento ha aiutato il corpo a eliminare anche la fatica muscolare. I due sistemi, il cervello e i muscoli, sembrano essere così strettamente collegati che riparare uno aiuta l'altro.

Lo studio conclude che questo tipo di allenamento cerebrale è uno strumento promettente per aiutare gli atleti a recuperare da un intenso sforzo fisico. Offre un modo per accelerare il ritorno sia della chiarezza mentale che della potenza fisica senza la necessità di farmaci o procedure invasive. Tuttavia, i ricercatori sottolineano con cautela che i loro risultati si applicano specificamente alle condizioni testate. Lo studio è stato condotto solo su atleti maschi e l'attrezzatura specifica utilizzata, inclusa la larghezza delle fasce per la restrizione del flusso sanguigno, era fissa per questo esperimento. Sebbene i risultati siano incoraggianti, suggeriscono che il cervello può essere addestrato a gestire la fatica, ma rimane da vedere l'intera portata di come ciò si applichi a persone diverse o a diversi tipi di esercizio. Per ora, lo studio fornisce una chiara dimostrazione che quando la mente viene aiutata a recuperare, il corpo segue l'esempio.