Sono state rivelate, infatti, caratteristiche distintive nella struttura del cervello di esperti di Karate che potrebbero essere collegate alla loro capacità di eseguire i pugni con una grande potenza da distanza ravvicinata. I ricercatori sono dell’Imperial College di Londra e UCL (University College London) e hanno trovato differenze nella struttura della materia bianca – responsabile dei collegamenti tra le diverse aree del cervello – attraverso un test di abilità nell’eseguire i pugni paragonando esperti cinture nere e principianti.

Gli esperti di Karate sono in grado di generare forze estremamente potenti con i loro pugni, ma come questo accade non è ancora chiaro. Precedenti studi hanno provato che la forza generata in un pugno di Karate non è determinato dalla forza muscolare ma da fattori legati al controllo del movimento dei muscoli da parte del cervello.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Cerebral Cortex, ha esaminato le differenze nella struttura del cervello tra 12 praticanti di Karate con un grado di cintura nera e una media di 13,8 anni di esperienza nella pratica e 12 soggetti di controllo della stessa età che si sono esercitati regolarmente ma non hanno mai avuto alcuna esperienza nel campo delle arti marziali.

I ricercatori hanno testato con quanta forza i soggetti colpiscono quando eseguono un pugno, ma per fare un paragone più attendibile hanno ristretto il test  dei non-esperti con la modalità di colpo a corto raggio – distanza di 5 centimetri. I soggetti indossavano marcatori infrarossi sulle braccia e sul tronco in modo da catturare la velocità dei loro movimenti .

Come previsto, il gruppo di Karate ha dimostrato di colpire in maniera più potente. La potenza dei loro pugni diminuiva con il trascorrere del tempo: la forza che generavano era correlata alla sincronizzazione tra  movimento dei polsi e delle loro spalle.

Le scansioni cerebrali hanno mostrato che la struttura microscopica in alcune regioni del cervello differiva tra i due gruppi. Ogni regione del cervello è composta di materia grigia, consistente i principali corpi di cellule nervose, e di materia bianca, che è principalmente costituita da fasci di fibre che trasportano segnali da una regione all’altra. Le scansioni utilizzate in questo studio, chiamate tensori di diffusione per immagini (DTI), hanno rilevato differenze strutturali nella materia bianca di alcune aree del cervello, chiamate cervelletto e corteccia motoria primaria, note per essere coinvolte nel controllo del movimento. Queste aree sono raffigurate di seguito in bianco.

Le differenze misurate dal DTI nel cervelletto sono state correlate con la sincronia dei movimenti del polso e della spalla dei soggetti mentre eseguivano dei pugni. Anche il segnale DTI è stato correlato con l’età in cui gli esperti di Karate hanno iniziato ad allenarsi e con il loro tempo totale di pratica nella disciplina. Questi risultati suggeriscono che le differenze strutturali nel cervello sono collegate alla capacità delle cinture nere di eseguire i pugni.

“La maggior parte della ricerca sul modo in cui il cervello controlla il movimento si è sempre basata sull’esame di come le malattie possono compromettere le capacità motorie” – ha dichiarato il dr. Ed Roberts, del Dipartimento di Medicina presso l’Imperial College di Londra, che ha condotto lo studio – “Abbiamo attuato un approccio diverso, cercando di capire cosa permette agli esperti di svolgere meglio le prove di abilità fisica rispetto ai principianti“.

“Le cinture nere di Karate sono riuscite a coordinare ripetutamente la loro azione di pugno ad un livello  più efficiente dei principianti. Pensiamo che tale abilità potrebbe essere correlata ad una più fine attività delle connessioni neurali nel cervelletto, permettendo loro di sincronizzare i movimenti del braccio e del tronco con estrema precisione”.

“Stiamo solo iniziando a capire il rapporto tra struttura e il comportamento del cervello, ma i nostri risultati sono coerenti con le precedenti ricerche che mostrano quanto il cervelletto giochi un ruolo fondamentale nella capacità di produrre movimenti complessi e coordinati”.

“Ci sono diversi fattori che possono influenzare il segnale DTI, per tale ragione non possiamo dire esattamente a quali caratteristiche della sostanza bianca queste differenze corrispondano. Ulteriori studi che utilizzano le tecniche più avanzate ci daranno un quadro più chiaro”.

Lo studio è stato sostenuto dal Medical Research Council (MRC), dal Wellcome Trust, e dall’Istituto Nazionale per la Salute della Ricerca (NIHR) Centro di Ricerca Biomedica presso l’University College London Hospitals NHS Foundation Trust e University College di Londra.

Riferimenti:

RE Roberts et al. “Differenze individuali nella coordinazione motoria di esperti associata alla microstruttura della sostanza bianca nel cervelletto“. Cerebral Cortex , 15 agosto 2012 . doi : 10.1093/cercor/bhs219