Digiuno e salute del cervello: neuroprotezione, BDNF e lucidità mentale

Risposta rapida: il digiuno aumenta il fattore neurotrofico cerebrale (BDNF), promuove l'autofagia dei neuroni e sposta il carburante del cervello dal glucosio ai chetoni, che i neuroni bruciano in modo più efficiente. La ricerca collega il digiuno intermittente a funzioni cognitive migliori, a più neuroprotezione e a una possibile riduzione del rischio di Alzheimer e Parkinson.

Molte persone iniziano a digiunare per dimagrire. Restano per la lucidità mentale.

Gli effetti cognitivi del digiuno sono tra i più raccontati e i più interessanti. Pensiero più chiaro, attenzione più affilata, concentrazione migliore, meno annebbiamento mentale. Non è effetto placebo: è l'esperienza soggettiva di cambiamenti neurobiologici reali che avvengono nel tuo cervello durante un digiuno.

Le neuroscienze dietro questi effetti sono sempre più chiare.

BDNF: concime per il tuo cervello

Il fattore neurotrofico cerebrale (BDNF) è una proteina che sostiene la sopravvivenza dei neuroni esistenti, favorisce la nascita di nuovi neuroni e di nuove sinapsi e rinforza le connessioni nervose. A volte viene chiamato "il fertilizzante del cervello", un'immagine coniata dallo psichiatra di Harvard John Ratey.

Un BDNF basso è associato a depressione, ansia, malattia di Alzheimer e declino cognitivo. Livelli più alti di BDNF si accompagnano a memoria, apprendimento e umore migliori.

Il digiuno aumenta il BDNF in modo netto.

Mattson et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2003) hanno mostrato che il digiuno intermittente aumentava i livelli di BDNF nell'ippocampo, la regione del cervello essenziale per memoria e apprendimento, nei modelli animali. L'effetto era sostanziale e costante in diversi protocolli di digiuno.

Witte et al. (Cerebral Cortex, 2009) hanno mostrato che la restrizione calorica migliorava le prestazioni di memoria in persone anziane e che erano coinvolte le vie legate al BDNF. Quello studio usava la restrizione calorica e non il digiuno intermittente in senso stretto, ma il meccanismo di fondo, cioè un apporto calorico ridotto che stimola il BDNF, vale per entrambi gli approcci.

Baik et al. (Journal of Neuroinflammation, 2020) hanno trovato che nei topi il digiuno intermittente aumentava l'espressione di BDNF e allo stesso tempo riduceva la neuroinfiammazione: un doppio vantaggio per il cervello.

Si ritiene che l'aumento del BDNF durante il digiuno passi da più vie: poca disponibilità di glucosio, noradrenalina alta, AMPK attiva e la sfida metabolica del digiuno stesso. Il tuo cervello legge lo stress lieve del digiuno come un segnale per rinforzarsi e proteggersi, un concetto che si chiama ormesi.

Chetoni: carburante di qualità per il cervello

Dopo circa 12-18 ore di digiuno (per alcuni serve di più), il fegato comincia a trasformare gli acidi grassi in corpi chetonici, soprattutto beta-idrossibutirrato (BHB) e acetoacetato. La tabella delle fasi del digiuno mostra dove cade quel passaggio in un digiuno della tua durata.

Il tuo cervello di solito va a glucosio. Ma sa usare i chetoni in modo efficiente, e ci sono prove che ci vada piuttosto bene.

Cahill (Annual Review of Nutrition, 2006) ha stabilito che durante un digiuno prolungato i chetoni possono coprire fino al 60-70% del fabbisogno energetico del cervello. Non è un ripiego di emergenza: è una via metabolica ben evoluta.

I chetoni offrono diversi vantaggi come carburante cerebrale:

Produzione di energia più efficiente. I chetoni producono più ATP per unità di ossigeno consumato rispetto al glucosio (Veech, Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids, 2004). Vuol dire che in chetosi i tuoi neuroni producono energia in modo più efficiente.

Meno stress ossidativo. Il metabolismo dei chetoni genera meno specie reattive dell'ossigeno di quello del glucosio. Meno stress ossidativo significa meno danno alle membrane dei neuroni e al DNA.

Effetti antinfiammatori. Il beta-idrossibutirrato inibisce direttamente l'inflammasoma NLRP3 (Youm et al., Nature Medicine, 2015) e riduce la neuroinfiammazione, che contribuisce al declino cognitivo e alle malattie neurodegenerative.

Mitocondri che funzionano meglio. I chetoni stimolano la biogenesi mitocondriale nei neuroni, aumentando numero e qualità degli organelli che producono energia (Bough et al., Journal of Neuroscience, 2006).

Probabilmente è per questo che molte persone che digiunano raccontano più lucidità e più concentrazione nella finestra di digiuno: l'insieme di chetoni disponibili, noradrenalina alta e nessuna oscillazione della glicemia dopo i pasti crea un ambiente neurochimico ideale per concentrarsi.

Autofagia dei neuroni: fare pulizia nel cervello

L'autofagia è particolarmente importante nel cervello. I neuroni sono cellule longeve che si dividono di rado. Non possono diluire il danno accumulato dividendolo tra due cellule figlie, come fanno altre cellule. La manutenzione dei neuroni dipende molto dall'autofagia per eliminare proteine danneggiate, mitocondri disfunzionali e altri rifiuti.

Alirezaei et al. (Autophagy, 2010) hanno mostrato che un digiuno breve aumentava in modo netto la formazione di autofagosomi nei neuroni corticali e nelle cellule di Purkinje dei topi. Il cervello sembra rispondere in modo particolare all'autofagia indotta dal digiuno. Il Calcolatore dell'autofagia stima quando comincia quella pulizia per te, in base all'ultimo pasto, all'attività e all'età.

Tutto questo ha ricadute dirette sulle malattie neurodegenerative:

La malattia di Alzheimer è caratterizzata dall'accumulo di placche di beta-amiloide e di grovigli di tau. Entrambi sono bersagli della rimozione autofagica. Un'autofagia compromessa nei neuroni è un riscontro costante nei pazienti con Alzheimer (Nixon, Journal of Cell Science, 2007).

La malattia di Parkinson comporta l'accumulo di aggregati di alfa-sinucleina e di mitocondri danneggiati nei neuroni dopaminergici. Sia la mitofagia sia l'autofagia delle proteine sono difese rilevanti.

La malattia di Huntington comporta l'aggregazione della proteina huntingtina mutata. Ravikumar et al. (Nature Genetics, 2004) hanno mostrato che potenziare l'autofagia riduceva gli aggregati di huntingtina e la neurodegenerazione nei modelli animali.

È troppo presto per dire che il digiuno previene queste malattie nell'uomo, ma le prove sui meccanismi sono solide: il digiuno attiva il principale processo cellulare che elimina gli aggregati proteici alla base della neurodegenerazione.

L'effetto della noradrenalina

La noradrenalina, il neurotrasmettitore della vigilanza, aumenta durante il digiuno. È lo stesso neurotrasmettitore su cui agiscono farmaci come l'atomoxetina (usata per l'ADHD) e alcuni antidepressivi.

L'aumento di noradrenalina durante il digiuno:

Migliora attenzione e stato di allerta
Migliora la memoria di lavoro
Aumenta la capacità di restare su un compito
Contribuisce a quella sensazione di essere "accesi ma calmi" che chi digiuna descrive

È diverso dall'attivazione ansiosa e nervosa che può dare troppa caffeina. L'aumento di noradrenalina indotto dal digiuno è modesto e fisiologico, e produce uno stato di calma vigile invece che agitazione.

Insieme alle oscillazioni glicemiche ridotte (niente picchi e crolli di glucosio dopo i pasti), il profilo neurochimico del digiuno si presta molto bene al lavoro mentale prolungato. Molte persone trovano che la finestra di digiuno sia il loro momento più produttivo.

Digiuno e umore

Il rapporto tra digiuno e umore è più complicato della storia sulle funzioni cognitive.

Nel breve periodo alcune persone diventano irritabili nei primi digiuni: è la fame che innervosisce, guidata soprattutto dalla grelina e dalle abitudini legate agli orari dei pasti. Di solito passa in una o due settimane, mentre il corpo si adatta.

Nel lungo periodo il digiuno intermittente può migliorare l'umore attraverso più meccanismi:

BDNF più alto. Un BDNF basso è associato in modo costante alla depressione. Gli effetti antidepressivi dell'esercizio passano in parte dal BDNF, e il digiuno attiva vie simili (Mattson et al., 2003).

Un asse intestino-cervello migliore. Il digiuno migliora la composizione del microbiota intestinale e riduce l'infiammazione dell'intestino, e entrambe le cose influenzano l'umore attraverso il nervo vago e i metaboliti prodotti dai batteri.

Sonno migliore. Molte persone che digiunano dormono meglio, soprattutto quando smettono di mangiare diverse ore prima di andare a letto. Dormire meglio migliora direttamente la regolazione dell'umore.

Senso di controllo. Il beneficio psicologico di gestire con successo il proprio modo di mangiare, scegliendo quando mangiare invece di farsi guidare dalle voglie, non va sottovalutato.

Hussin et al. (Journal of Nutrition, Health and Aging, 2013) hanno trovato che uomini musulmani che praticavano il digiuno del Ramadan riferivano un umore migliore e punteggi più bassi di ansia e depressione nel periodo di digiuno.

Digiuno ed energia del cervello

Una preoccupazione che torna spesso: digiunare toglie energia al cervello?

Il cervello è un organo che consuma molto, circa il 20% dell'energia totale del corpo pur pesando solo il 2%. Sembrerebbe logico che meno cibo significhi meno carburante per il cervello.

In realtà, durante un digiuno il cervello non resta mai a secco. Il corpo ha più meccanismi per mantenere il glucosio cerebrale:

Le scorte di glicogeno nel fegato forniscono glucosio per 12-24 ore
La gluconeogenesi crea nuovo glucosio da amminoacidi e glicerolo
La produzione di chetoni offre un carburante alternativo che il cervello usa in modo efficiente

Durante il digiuno intermittente la glicemia di solito resta nell'intervallo normale. Il cervello non va in carenza in un digiuno di 16 ore e nemmeno di 24. Semmai riceve un carburante più stabile, senza le montagne russe di chi mangia carboidrati di continuo.

Per approfondire gli effetti del digiuno sull'energia nel corso della giornata, leggi la nostra guida dedicata.

Neuroprotezione a lungo termine

La ricerca più stimolante riguarda la capacità del digiuno di proteggere dal declino cognitivo legato all'età.

Mattson (Nature Reviews Neuroscience, 2005) ha proposto che il digiuno intermittente e la restrizione calorica attivino nel cervello vie di risposta adattativa allo stress, aumentando le difese antiossidanti, la capacità di riparare il DNA e il controllo di qualità delle proteine. Sono le stesse vie che si indeboliscono con l'invecchiamento.

De Cabo e Mattson (New England Journal of Medicine, 2019) hanno pubblicato una revisione ampia che conclude che il digiuno intermittente ha benefici a largo spettro per la salute del cervello, tra cui funzioni cognitive migliori, protezione dalle malattie neurodegenerative e più resistenza allo stress.

Gli studi sugli animali mostrano con costanza che il digiuno intermittente:

Migliora apprendimento e memoria nei topi che invecchiano
Riduce il danno ai neuroni dopo un ictus
Ritarda l'inizio e la progressione di una patologia simile all'Alzheimer
Protegge i neuroni dopaminergici nei modelli di Parkinson

I dati sull'uomo sono più limitati, ma stanno crescendo. Gli studi epidemiologici indicano che le popolazioni che praticano digiuni regolari, comprese le tradizioni religiose, hanno tassi più bassi di malattie neurodegenerative, anche se i fattori confondenti rendono difficile parlare di causa.

Il quadro che emerge: il digiuno intermittente crea un ambiente neurobiologico, fatto di BDNF alto, autofagia attiva, chetoni disponibili e meno neuroinfiammazione, che protegge il cervello in modo ampio lungo tutta la vita.

Perché mangiare ti annebbia

La storia della lucidità è più facile da credere se guardi l'altra metà: che cosa fa un pasto.

L'insulina sale dopo che hai mangiato, e uno dei suoi effetti è aiutare il triptofano a entrare nel cervello, dove diventa serotonina e poi melatonina. È una sostanza del sonno, e arriva circa un'ora dopo un pranzo abbondante. Anche la digestione ti porta in modalità riposo, l'opposto dello stato di allerta che serve per pensare a fondo. E un pasto ricco di carboidrati manda la glicemia su e poi giù, ed è quel calo che la gente attribuisce al pomeriggio invece che al panino.

Durante un digiuno non succede niente di tutto questo. L'insulina resta bassa, la parte vigile del sistema nervoso resta leggermente accesa, la glicemia tiene. Quindi la lucidità che le persone raccontano è due cose insieme: un guadagno reale da chetoni e noradrenalina e l'assenza di un annebbiamento che avevano smesso di notare.

Questo spiega anche la forma della giornata che chi digiuna descrive. La lucidità non è un premio per aver raggiunto un certo numero di ore. È come ti sentono le ore prima del primo pasto, una volta che il tuo corpo sa andare a grassi.

Come usare le ore lucide

Conoscere il meccanismo serve a poco se passi la finestra nella casella di posta.

Metti il lavoro più difficile dentro il digiuno. Se mangi a mezzogiorno, la mattina è il tuo tratto cognitivo migliore: scrivere, pianificare, qualsiasi cosa richieda un'ora senza interruzioni. Molti la spendono nelle email e poi si chiedono dove sia finita la concentrazione.

Bevi. La disidratazione spegne il pensiero più in fretta della fame ed è la causa più comune di un digiuno annebbiato; il Calcolatore dell'acqua giornaliera fissa un obiettivo che vale la pena raggiungere.

Tieni la caffeina moderata. Il caffè nero agisce sulla stessa noradrenalina che il digiuno sta già alzando, ed è per questo che una o due tazze ti affilano e la quarta trasforma la calma vigile in nervosismo.

Non rompere il digiuno con lo zucchero. Un pasto di carboidrati raffinati chiude lo stato di lucidità entro un'ora. Proteine, grassi e carboidrati più lenti lo tengono più a lungo, e il Pianificatore per rompere il digiuno costruisce quel pasto sulla durata del digiuno che hai appena finito.

Prima dormi. Nessun orario di digiuno batte una notte corta. Se stai sotto le sette ore, sistema quello prima di allungare la finestra: ogni racconto di lucidità nel digiuno dà per scontato un cervello riposato.

E vai avanti. La flessibilità metabolica, cioè la velocità con cui il tuo corpo passa a grassi e chetoni, migliora con la pratica. Le tue prime mattine a digiuno sono le più annebbiate che avrai.

Come ti aiuta Fasted

La lucidità mentale che molti provano è legata alla durata del digiuno: i benefici neurochimici si costruiscono man mano che il digiuno avanza. Fasted ti mostra esattamente a che punto sei, e questo rende più facile superare la fase iniziale di fame e arrivare alla finestra di lucidità. La serie aiuta a costruire la costanza che i benefici neuroprotettivi a lungo termine richiedono, e le Statistiche e la Cronologia ti fanno vedere come cambia nel tempo la durata dei tuoi digiuni.

Domande frequenti

Perché all'inizio di un digiuno mi sento annebbiato e poi lucido?

La fase annebbiata iniziale coincide spesso con il passaggio dal metabolismo del glucosio a quello dei grassi e dei chetoni. Il tuo cervello è abituato ad avere glucosio a portata di mano e ha bisogno di tempo per aumentare l'uso dei chetoni. Man mano che i chetoni salgono e la noradrenalina aumenta, la lucidità di solito migliora. Con una pratica regolare il passaggio diventa più rapido, perché il corpo diventa più flessibile dal punto di vista metabolico.

Il digiuno può aiutare con l'ADHD o con i problemi di concentrazione?

Non esistono studi clinici che abbiano esaminato il digiuno intermittente per l'ADHD. Il profilo neurochimico del digiuno, però, con noradrenalina alta, meno oscillazioni della glicemia e più BDNF, si sovrappone ai meccanismi su cui agiscono i farmaci per l'ADHD. A livello aneddotico molte persone con difficoltà di attenzione riferiscono di concentrarsi meglio mentre digiunano. Serve altra ricerca.

Il digiuno aumenta il rischio di mal di testa?

Il mal di testa durante il digiuno è comune, soprattutto nella prima settimana. Di solito dipende dalla disidratazione, dall'astinenza da caffeina (se salti il caffè abituale) o dal periodo di transizione metabolica. Bere a sufficienza con gli elettroliti in genere previene o risolve il mal di testa da digiuno. La nostra guida al mal di testa durante il digiuno affronta le cause una alla volta. Un mal di testa persistente o forte merita l'attenzione di un medico.

Esiste una durata ottimale del digiuno per i benefici sul cervello?

BDNF e noradrenalina cominciano a salire entro 12-16 ore di digiuno. La produzione di chetoni accelera dopo 16-24 ore. L'autofagia dei neuroni aumenta in modo progressivo. Un digiuno quotidiano di 16-18 ore probabilmente cattura la maggior parte dei benefici cerebrali accessibili, mentre digiuni più lunghi ogni tanto (24-36 ore) possono dare una neuroprotezione più profonda. La costanza conta più di qualche digiuno lungo isolato.

Le persone anziane possono digiunare in sicurezza per la salute del cervello?

Il digiuno intermittente può essere particolarmente utile per il cervello nelle persone più avanti con l'età, visto il calo di autofagia, BDNF e metabolismo dei chetoni legato agli anni. Chi è anziano dovrebbe però iniziare con prudenza (digiuni di 12-14 ore), curare bene la nutrizione nella finestra alimentare e parlare con il proprio medico, soprattutto se prende farmaci o ha patologie in corso.

Cosa leggere dopo

Questo articolo ha solo scopo informativo e non costituisce un consiglio medico. Chi ha patologie neurologiche, disturbi alimentari o problemi di salute mentale dovrebbe parlare con il proprio medico prima di iniziare qualsiasi protocollo di digiuno.