Actividad física y plasticidad neuronal

El cerebro humano es plástico: genera cambios estructurales en respuesta a un ambiente novedoso, a actividades diferentes, a cambios en el estilo de vida. Una forma de vida más activa puede influir notablemente sobre la estructura cerebral y, de hecho, hay ya bastantes evidencias al respecto en la literatura científica. La actividad física es un factor importante del modo de vida y tiene numerosos efectos beneficiosos sobre el organismo: reduce la presión sanguínea, ayuda a perder peso, influye sobre las sensaciones física y psicológica de bienestar, mejora el estado del sistema cardiovascular y aumenta la resistencia muscular. En relación con el sistema nervioso, reduce las probabilidades de sufrir de neurodegeneración y demencia, de enfermedad de Parkinson e ictus; reduce los efectos adversos de los problemas de riego vascular, acelera la recuperación de la capacidad mental tras una lesión o daño cerebral y ayuda a tratar la depresión.

En el mundo de la educación infantil es importante tener en cuenta que el ejercicio físico tiene una correlación positiva con la memoria y el aprendizaje, con la atención, con las funciones ejecutivas, con el tiempo de reacción, con el lenguaje, con la velocidad de procesamiento de la información, con las habilidades motoras, con la capacidad verbal y visuoespacial y con los resultados académicos.

Hay evidencias en personas de diferentes edades de que la actividad física ejercita también el cerebro y se han detectado aumentos de volumen en diferentes áreas cerebrales relacionadas con el ejercicio y el deporte. Por ejemplo, las personas que practican deportes de equilibrio tienen más desarrollado el área motora suplementaria y la corteza prefrontal dorsolateral; los golfistas, la corteza premotora y aquellos que practican un entrenamiento aeróbico, el hipocampo. Una revisión reciente por Baotuili y Saba demostraba que el ejercicio físico genera cambios estructurales en numerosas áreas cerebrales, equivalentes al 82 % del total del volumen de la sustancia gris. Este resultado tiene importantes implicaciones para valorar la actividad física como un factor mediador de primer nivel en la educación de los niños.

La importancia de estos cambios volumétricos en áreas cerebrales es que existe una asociación significativa con sus funciones correspondientes. La conexión entre estructura cerebral y funciones mentales es que el procesamiento de la información nerviosa es dependiente del tamaño, disposición y configuración de las neuronas; del número y tipos de las conexiones sinápticas; de la calidad de las conexiones con neuronas distantes y de las propiedades de las células no neurales como la glía. Dicho en palabras sencillas, a más cerebro, más y mejores actividades cerebrales, mejor rendimiento cognitivo, mayor avance escolar.

No se sabe bien cómo se traduce la actividad física en la mejora de salud neurocognitiva. Sí que se conoce que la inactividad física es un factor de riesgo para el deterioro cognitivo. La mayoría de lo que conocemos se basa en modelos animales y se centra en mecanismos moleculares y celulares. A nivel molecular dos mediadores clave de los beneficios cognitivos de la actividad física son dos proteínas: el BDNF y el IGF-1. Si estas dos moléculas se bloquean por uno u otro mecanismo (knock-outs, ARN de interferencia, etc.), los beneficios del ejercicio se atenúan o desaparecen. A nivel celular parece que, por un lado, el ejercicio físico impulsa procesos potencialmente beneficiosos como la neurogénesis —producción de nuevas neuronas— y la angiogénesis —producción de nuevos vasos sanguíneos con la mejora subsiguiente del riego cerebral; mientras que, por otro, disminuye procesos potencialmente dañinos como la inflamación.

A nivel orgánico, el resultado más claro son los aumentos de volumen en regiones cerebrales y así, por poner un ejemplo, se ha visto que el volumen hipocampal media la relación entre ejercicio aerobio y memoria espacial, pero otras regiones cerebrales menos estudiadas también están involucradas: la corteza prefrontal interviene en la relación entre fitness y función ejecutiva mientras que el núcleo caudado media la relación entre fitness y flexibilidad cognitiva. Estos resultados demuestran, como se podría esperar, que las regiones encargadas de algunos procesos cognitivos son las mismas que median la asociación entre la actividad física y el resultado cognitivo en esos temas particulares. Un factor menos analizado es la sustancia blanca: la integridad de estas vías mielínicas es un requisito necesario para los efectos cognitivos en una serie de ámbitos, y mayores niveles de actividad física están ligados con mayor integridad de la sustancia blanca. Otras partes del organismo juegan también un papel: un mejor nivel cardiorrespiratorio va asociado a mejores rendimientos en pruebas sobre control ejecutivo y memoria de trabajo. El sistema reduccionista de la ciencia tiende a focalizarse en zonas concretas pero tiene todo el sentido que el organismo actúe como un conjunto interactivo e integrado.

Un último aspecto que puede explicar algunos beneficios del ejercicio físico son los aspectos socioemocionales y comportamentales, mucho menos tenidos en cuenta pero que tienen una enorme importancia. Un ejemplo: el ejercicio físico mejora el sueño, que a su vez es fundamental para el trabajo mental, el rendimiento escolar y la eficiencia cognitiva. Otro: el ejercicio físico mejora el ánimo y también un buen estado de ánimo tiene un efecto positivo en el rendimiento cognitivo. La conclusión es sencilla y clara: la actividad física es enormemente beneficiosa y debe ser un elemento importante del currículum escolar.

 

Para leer más:

  • Batouli SAH, Saba V (2017) At least eighty percent of brain grey matter is modifiable by physical activity: A review study. Behav Brain Res 332: 204-217.
  • Stillman CM, Cohen J, Lehman ME, Erickson KI (2016) Mediators of physical activity on neurocognitive function: a review at multiple levels of analysis. Front Hum Neurosci 10: 626.

Autor: José R. Alonso

Neurobiólogo. Catedrático de la Universidad de Salamanca. Escritor.

5 comentarios en “Actividad física y plasticidad neuronal”

  1. Totalmente de acuerdo y añadiría en el caso de mi hijo con autismo, al hacer diferentes deportes, además le proporciona diferentes grupos sociales, lo que supone mayor oportunidad de relación. Pero sí tengo una pega que compartir, hay muy poca oferta deportiva para personas con diversidad y la poca que hay se centra más en la discapacidad que en la actividad física. Apenas hay competiciones para que ninguno pierda, todo se basa en juegos y hay muy poca exigencia física, una pena

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