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UNIVERSIDAD DE JAÉN Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación
Trabajo Fin de Grado
EFECTO DE LA ACTIVIDAD FÍSICA
SOBRE EL CEREBRO Y LA SALUD
Alumno/a: Jorge Eduardo Balladares Quispe Tutor/a: Prof. Dña. Ángeles Agüero Zapata Dpto: Psicobiología
Julio, 2017
2
ÍNDICE
1. RESUMEN ................................................................................................................ 3
2. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 4
3. OBJETIVOS ............................................................................................................. 7
4. METODOLOGÍA .................................................................................................... 7
5. CAMBIOS EN LA SALUD ..................................................................................... 9
6. CAMBIOS FUNCIONALES CEREBRALES .................................................... 10
6.1 NIÑOS .................................................................................................... 11
6.2 ADULTOS .............................................................................................. 15
7. CAMBIOS ESTRUCTURALES ........................................................................... 19
8. RELACIÓN DOSIS-RESPUESTA ...................................................................... 24
9. CONCLUSIONES .................................................................................................. 26
10. REFERENCIAS ..................................................................................................... 29
3
1. RESUMEN
Este trabajo es una revisión que busca comparar los cambios producidos en el
cerebro debido a la actividad física, en diferentes clases de la población en varios estudios
de publicaciones científicas. Los resultados muestran que el ejercicio físico moderado,
durante cortos tiempos de actividad, produce un beneficio directo sobre la capacidad
cerebral. Además, se identifican los tipos de respuestas y mejoras cognitiva asociados a
los diferentes ejercicios y se evalúa cómo la actividad física ayuda en los procesos de
mantenimiento de la actividad mental tanto en población sana como con dolencias
neurodegenerativas. Por último, se aborda el uso del ejercicio físico como complemento
para adquirir un estado de vida saludable a lo largo del desarrollo humano.
Palabras Clave: Ejercicio físico, cambios cerebrales, ejercicio aeróbico,
actividad física.
ABSTRACT
This study is a review that compare the changes produced in the brain because of
the physical activity, in different samples. The results show that the moderate physical
activity produces a direct benefit in the brain capacity. Also, different types of mental
activity and cognitive improvement are associated to different physical activities.
Furthermore, physical activity is evaluated in order to look for different process that
maintain the mental activity both in healthy people and in people who suffer
neurodegenerative damages. Finally, the physical activity is showed as a way of acquiring
a healthy life throughout human development.
Keywords: Physical exercise, brain changes, aerobic exercise, physical activity.
4
2. INTRODUCCIÓN
En la actualidad el incremento de la población con un estilo de vida sedentario es
un problema mundial cuyas consecuencias, derivadas de la falta o el reducido tiempo
dedicado a la actividad física, se traduce en las personas en un aumento de los factores de
riesgos de diversas enfermedades. A pesar de los evidentes beneficios de la actividad
física en la salud humana, la falta de ejercicio sigue siendo, muchas veces, una práctica
habitual, ocupando de esta forma el cuarto lugar de entre los mayores riesgos de
mortalidad después de la hipertensión, el tabaco y la diabetes (OMS, 2010).
Siguiendo los criterios de la OMS (Sánchez-Cruz, Jiménez-Moleón, Fernández-
Quesada y Sánchez, 2012) se estima que un 38,6% de niños con edades comprendidas
entre los 8-17 años tienen exceso de peso con lo que se puede apreciar que a muy
temprana edad aumentan los factores de riesgo de enfermedades como es el riesgo
cardiovascular, afectando a corto y largo plazo a su salud. Resulta paradójico que en una
sociedad con cada vez más medios que nutren de información acerca estilos de vida
saludables la prevalencia de personas con exceso de peso aumente. Quizás una respuesta
a esta contradicción se puede observar en el estudio descriptivo llevado a cabo por
Martínez Álvarez, Rico Martín, Rodríguez Velasco, Gil Fernández, Santano Mogena, y
Calderón García (2017) donde encontraron que los niños con edades medias de 7,8 años
con mayor índice de masa corporal (IMC) son los que dedican menos horas para realizar
actividades deportivas y son los que mayor tiempo invierten en el uso de las tecnologías
como método de ocio, independientemente de su género, por tanto, existiría una relación
entre un estilo sedentario y la situación nutricional de los escolares, la cual estaría influida
por el tipo de ocio al que dediquen tiempo. No obstante, no se debería de caer en el error
de mostrar la realización de actividad física como mero ocio. Es cierto que son muchos
los estudios que reivindican la importancia de mantener un estilo de vida saludable y
equilibrado en lo que se refiere a la dieta, ejercicio físico y descanso; pero no siempre se
pueden llevar a cabo dichas recomendaciones. Así pues, la etapa con mayor tasa de
práctica deportiva correspondería a la población de edades comprendida de entre los 15
y 19 años, llegando ocupar un 87% del total de los jóvenes. Frente a esto, conforme se
avanza en la edad se va produciendo un descenso en la tasa llegando al 10,9% en adultos
de 75 años o más. Este descenso de la actividad se vería motivado por la falta de tiempo
5
siendo en el 43% de las ocasiones el motivo principal por el que no se realiza actividad
física (Ministerio de Educación, Cultura y Deporte de España, 2015) (véase Figura 1).
Figura 1 – Personas que practicaron deporte en el año 2015 según sexo, edad y
nivel de estudios (Porcentaje de la población investigada en cada colectivo). Fuente:
Ministerio de Educación, Cultura y Deporte de España, 2015.
Partiendo de los datos previos, si se establece la edad (influida por la
disponibilidad de tiempo) como un factor importante a la hora de realizar deporte, se
puede advertir que en cada etapa de edad pueden existir una serie de responsabilidades o
labores que dificultan o reducen el tiempo para realizar deporte. Siguiendo esta línea,
como se puede ver en el estudio realizado por Abarca - Sos, Zaragoza Casterad, Generelo
Lanaspa, y Julián Clemente (2010) uno de los impedimentos a la hora de realizar ejercicio
en niños podría ser el tiempo de estudio, el cual no se ha analizado de manera tan profunda
6
como se ha hecho con el ocio tecnológico, siendo aun así el comportamiento
predominante entre semana, y el cual ocupa el 21,65% en niños y el 27,3% en niñas. Por
otro lado, en adultos, la disponibilidad de tiempo se asocia a los roles laborales y
familiares. Según los datos obtenidos el análisis llevado a cabo por Nomaguchi y Bianchi
(2004) los hombres casados se estima que ejercen alrededor de 2 horas y 50 minutos
menos cada 2 semanas que los hombres solteros (4 horas y 47 minutos frente a 7 horas y
31 minutos, respectivamente). Por su parte, las mujeres casadas ejercen sólo unos 50
minutos menos que las mujeres solteras por período de 2 semanas (4 horas y 0 minutos
frente a las 4 horas y 49 minutos, respectivamente). Los padres pasan menos tiempo
haciendo ejercicio que los no padres, especialmente los padres con tres o más hijos y
padres con niños menores de 5 años. En resumen, nos encontramos con que el matrimonio
se relaciona con menos tiempo haciendo ejercicio, especialmente para los hombres. Tener
niños pequeños se asocia con una reducción del tiempo para el ejercicio, pero no hay
diferencias significativas de género en esta relación.
Por el contrario, a lo expuesto anteriormente, la mayoría de los estudios sobre la
actividad física se basan en el ejercicio cardiorrespiratorio aeróbico como principal objeto
de estudio. Estas actividades se basan en movimientos motores repetitivos automatizados
como son caminar, correr, ciclismo (Voelcker-Rehage y Niemann, 2013) y en su mayoría
requieren de tiempo, preparación, condición física, etcétera. Mientras que pocos estudios
han indagado en los efectos de otros tipos de actividad física como pueden ser la gimnasia
de mantenimiento o ejercicios de equilibrio. Estos ejercicios menos aeróbicos tienen una
baja representación entre las referencias bibliográficas. No obstante, la evidencia
científica recae mayormente sobre actividades anaeróbicas, poniendo en duda los
beneficios de los ejercicios de tipo anaeróbico, resistencia y flexibilidad (Thomas,
Dennis, Bandettini, y Johansen-Berg, 2012). Conocer, por tanto, los beneficios y cambios
que se producen con una actividad física adecuada a las limitaciones de los individuos
sería primordial para informar y fomentar la actividad en la población. Siguiendo esta
propuesta, según la cohorte prospectiva realizada por Wen et al., (2011) con 15 minutos
diarios de actividad física moderada se reducía en un 17% los riesgos de mortalidad por
multiples causas, ocupando un 11% la reducción de riesgo de cánceres. Es decir, la
inclusión de actividad física entre las actividades cotidiandas podría suponer beneficios
para la salud.
7
3. OBJETIVOS
Entender y analizar cómo la práctica de la actividad física juega un papel
importante como agente modificador de la estructura y la actividad cerebral en sujetos de
diferentes edades y sometidos bajo diferentes condiciones. Así mismo, observar los
efectos en respuesta a la intensidad del ejercicio físico. Como principales objetivos se
pretende:
- Revisar las evidencias que existen, en la literatura científica, entre actividad
física y cambios cerebrales y conductuales en las diferentes clases poblacionales.
- Valorar la importancia de la duración de la actividad física en los cambios
asociados a actividad cerebral.
- Entender las tendencias y opiniones actuales sobre ejercicio, salud física y su
relación con salud mental, así como las tecnologías usadas.
- Destacar los beneficios del ejercicio físico como prevención en el deterioro de
salud mental.
4. METODOLOGÍA
Criterios de selección.
Esta revisión sistemática busca indagar en las claves que indiquen la existencia de
cambios o efectos producidos en el cerebro debido a la acción de realizar actividad física,
así como la magnitud de esos cambios. A continuación, intento resumir los conocimientos
acumulados durante los últimos años obtenidos a partir de publicaciones científicas en
estudios independientes.
Para realizar la búsqueda bibliográfica se usaron diferentes palabras clave como
“exercise”, “brain change” y “physical activity” en Scopus, ScienceDirect y Pubmed
desde el año 2004 hasta el año 2017 (Figura 2). Entre los artículos encontrados se
seleccionaron un grupo inicial de artículos basándose en el factor de impacto de la revista
y fecha de publicación. En un primero momento se procedió a la búsqueda con palabras
claves de los diferentes artículos en donde se tuvo en cuenta el título para la selección.
De este proceso fueron preseleccionados un total de 180 artículos, de los cuales tras la
lectura del resumen de cada uno de ellos se excluyó aquellos que eran revisiones
sistemáticas basadas en el mismo objetivo de estudio, pero con muestra que presentaban
8
algún tipo de patología que influían en el resultado de la actividad física, así como puede
ser el sueño y la obesidad. De este proceso se eligió a un total de 122 artículos para llevar
a cabo una lectura más exhaustiva y completa. Finalmente, nuestra revisión está basada
en los resultados obtenidos de un total de 70 artículos.
Figura 2. Proceso de búsqueda inicial de bibliografía en relación ejercicio-
cerebro.
En un primer momento, el amplio abanico de estudios que se hallaron mediante
la búsqueda semántica y con palabras claves, planteó una serie de preguntas acerca de
cómo se iba a estructurar esta revisión. Dichas cuestiones planteadas fueron: intentar
definir si, ¿dichos cambios en la estructura cerebral eran específicos? ¿Cuál es la cantidad
de tiempo necesaria en la que se producen cambios significativos? ¿Estos cambios
persisten en el tiempo, o no? Y, por último, interesaba conocer si, ¿factores como la edad
o una enfermedad limitan dicho proceso de cambio?
Para la inclusión de los artículos no se estableció un rango de edad ni una
diferencia entre sexos. Se pretendía encontrar cambios en personas que carecieran de
patologías, no obstante, no se excluyeron estudios con muestras patológicas. Además de
esto, se indago en estudios con modelos animales para hacer una comparación general
con humanos, en donde dichos estudios presentaban técnicas histológicas en su mayoría.
No se hizo especial hincapié en diferenciar y seleccionar una metodología concreta ya
que no existe un patrón estable entre los estudios al medir cada uno un factor diferente o
el mismo factor con instrumentos distintos. No obstante, en especial, se intentó encontrar
9
literatura con diseño longitudinal, y estudios con neuroimagen, para de una formar ver
más detalle y de manera más precisa la evolución y los cambios en las personas durante
y tras los estudios.
5. CAMBIOS EN LA SALUD
El efecto protector y paliativo de la actividad física no tiene un efecto único en
personas sanas, sino que también en personas enfermas. Por ejemplo, la adaptación del
ejercicio físico en personas condicionadas físicamente como pacientes con esclerosis
múltiple han mostrado tener efectos positivos después de la intervención (Bjarnadottir,
Konradsdottir, Reynisdottir y Olafsson, 2007). Las mejoras que se encuentran son una
mayor capacidad cardiorrespiratoria, incremento en la capacidad muscular. Duchesne et
al., (2016) indica los beneficios en el aprendizaje motor que tiene una actividad de
mantenimiento como es la práctica de bicicleta en cortos periodos en pacientes con la
enfermedad de Parkinson. Escáneres del cerebro mostraron el aumento de actividad
cerebral en el hipocampo y cerebelo tanto en personas sanas como enfermos. Estos
resultados son interesantes por la posibilidad de contrarrestar o restar la dependencia que
las personas con reducida movilidad tienen de asistencia sanitaria.
Los beneficios del ejercicio físico como función preventiva son múltiples. Entre
ellos cabe destacar el entrenamiento metabólico en la prevención de la obesidad y diabetes
mellitus, beneficios cardiovasculares y circulatorios que suponen la prevención de
trastornos y enfermedades, beneficios preventivos en la osteoporosis y determinados tipos
de cánceres como el de colon, próstata y mama; beneficios psicológicos como aumento
de la sensación de bienestar y autoestima importantes en la prevención de estrés, ansiedad
y depresión (Capdevilla, 2005).
En la infancia y adolescencia, la adopción de un estilo de vida activo previene el
sedentarismo y sus trastornos asociados. En resumen, los efectos positivos son muy
variados en una persona que se ejercita con una frecuencia regular en sus hábitos de vida.
Así mismo, destaca un efecto derivado de la realización de deporte como es la práctica
positiva. Es decir, el hecho de realizar actividad física supone una reducción en el
consumo de tabaco (Tercedor et al., 2007) o como se muestra en el estudio de Castillo,
Balaguer, y García-Merita, (2007), chicos y chicas activos físicamente consumían con
10
menor frecuencias alcohol, tabaco y cannabis; además siendo significativo el aumento en
el consumo de alimentos sanos. Por último, habría que considerar el ejercicio como
herramienta de socialización incluyendo factores emocionales y de aceptación grupal en
sectores aislados de la sociedad como pueden ser los mayores.
En resumen, el ejercicio físico aporta a la salud como beneficios principales (entre
muchos otros): (Barrios Herrero y López Ferradaz, 2011).
- Control de la ansiedad, estrés y depresión.
- Mejora el conocimiento y la memoria.
- Procura un estímulo inmunológico, produciéndose un menor nivel de
infecciones.
- Retrasa el envejecimiento celular, aumentando el nivel y calidad de vida.
- Se consiguen menores tasas de mortalidad, encadenadas a enfermedades
crónicas.
- El corazón está en un nivel mayor de protección, con menos consumo de
oxígeno.
- Disminuye la sensación de fatiga y se consigue mayor independencia funcional.
6. CAMBIOS FUNCIONALES CEREBRALES
Aunque cada área cerebral es funcionalmente dependiente del resto de áreas, el
proceso de degeneración de las diferentes zonas cerebrales parece no estar coordinado.
Los cambios observados en la anatomía cerebral obtenidos en estudios postmortem, así
como los análisis volumétricos por resonancia magnética a lo largo del desarrollo
respaldan las teorías de que los procesos son independientes en diferentes zonas del
cerebro. Esto ha despertado el interés de investigadores de poder estudiar los efectos del
ejercicio físico en los diferentes grupos sociales a lo largo de las etapas de desarrollo
(Ellemberg y St-Louis-Deschenes, 2010). Precediendo a esta afirmación, para el año
1995, la revista Nature mostró al mundo un experimento realizado con ratones en el que
se encontró una cierta especialización cerebral en los efectos producidos por la actividad
física, en concreto se observó la diferencia en la actividad cerebral de ratones que corrían
diariamente dentro de sus jaulas tenían un mayor aumento en zonas concretas del cerebro,
11
mientras que aquellos que eran sedentarios no mostraban índice alguno de variación
neurotrófica (Neeper, Gomez Pinilla, Choi, y Cotman, 1995). No obstante, aunque la
actividad física genere una actividad diferencial en áreas específicas del cerebro, en la
actualidad existe una visión interaccionista la cual se podría resumir con la frase de
Leisman, Moustafa, y Tal Shafir, (2016) ‘‘La interación cognitvo-motora es parte de un
sistema de múltiples componentes, con procesos que ocurren simultáneamente asociados
con diversas pero específicas regiones del cerebro del individuo”.
6.1 NIÑOS
Los primeros años de vida son periodos de gran importancia debido a su influencia
en el desarrollo cognitivo individual, en el futuro desarrollo humano del niño (Romeo y
McEwen, 2006). Un correcto desarrollo cognitivo puede ser considerado como un
indicador de salud mental y físico en la edad adulta (Gale et al., 2012). Como
consecuencia, la educación en hábitos de vida saludables, desde una corta edad, como la
actividad física regular puede tener como resultado una mejor salud en el futuro (Ruiz et
al, 2010). Es importante remarcar que estamos ante una etapa en la que el cerebro aún
está en desarrollo, así por ejemplo, la corteza prefrontal es la última área de asociación
que se desarrolla plenamente en los niños, y si a este período prolongado de plasticidad
cerebral le asociamos la realización de la cantidad de actividad física recomendada,
probablemente se contribuiría y se potenciaría el desarrollo prolongado de los procesos
de control cognitivo y la integración de sus sistemas cerebrales asociados [Casey, Giedd
y Thomas, (2000); Bunge, Dudukovic, Thomason, Vaidya, y Gabrieli, (2002); Fair et al.,
(2007)].
Son pocos los estudios que han sido llevados a cabo en niños, y en condiciones
muy particulares. Como curiosidad parece ser que la mayoría de los estudios buscan
establecer una relación entre el rendimiento académico y los cambios funcionales
producidos por la actividad física, siendo la intensidad de esta actividad el factor que
influiría en dichos resultados. Precisamente, dichos beneficios derivados de la intensidad
dedicada a la actividad deportiva están más intensamente relacionado en niños que en
niñas (So, 2012; Morales, Gomis, Chenoll, García-Massó, Gomez y González, 2011) pero
esta diferencia se podría explicar con los datos extraídos del estudio de Wilson, Williams,
Evans, Mixon, y Rheaume, (2005) en dónde explican que esto ocurre porque existe una
12
tendencia hacia realizar deportes de mayor intensidad en niños, como es el fútbol,
mientras que por su parte las niñas invierten más tiempo en actividades físicas de ocio.
Por tanto, estos estudios no abordan todos los factores como son el análisis del tipo de
sedentarismo y la actividad física individual de cada individuo.
Siguiendo la línea que compara los cambios funcionales con el rendimiento
académico, a continuación, se muestra una gráfica con los resultados que se obtuvieron
en un estudio realizado a veinte niños de 9 años (Hillman et al., 2009) sobre temas como
lectura, ortografía y matemáticas en dos momentos diferentes: uno, en los 20 minutos
posteriores a la realización de actividad física moderada o después de tener un descanso
de 20 minutos. La evaluación concluye con un mayor nivel de acierto en los niños que
habían realizado la actividad física previa.
Figura 3: Resultados obtenidos en las pruebas de comprensión lectora,
ortográfica y aritmética. En negro, los resultados tras la sesión de ejercicio, y en blanco,
tras la de reposo. Fuente: Hillman et al., 2009.
De igual manera, volviendo a mencionar a Ellemberg y St-Louis-Deschenes,
(2010), en su estudio intentaron conocer si cortos periodos de actividad física (ejercicio
aeróbico durante 30 minutos) tienen un efecto inmediato en las funciones cognitivas Para
ello se midió el tiempo de respuesta en la identificación de figuras geométricas (cuadrado,
triángulo y círculo) y colores (rojo, negro, azul y amarillo) en sujetos de 7 a 10 años antes
y después de la actividad física. Como muestra poblacional se compararon niños que
veían la televisión como grupo control en relación con los niños que realizaban ciclismo
a una intensidad moderada. Los resultados indicaron que los niños que realizaban una
13
actividad física necesitaban un tiempo de reacción menor en comparación a sus
homólogos que no realizaban una actividad. Esto indicaría que el ejercicio físico tendría
un efecto positivo en la capacidad de identificar y procesamiento cognitivo.
Se podría afirmar que la actividad física en niños activa funciones cerebrales como
reportan múltiples estudios, pero unas de las principales cuestiones era saber hasta qué
punto existe una interacción entre el componente cognitivo y el componente motor.
Respondiendo a esta cuestión, Murray, Jones, Kuh, y Richards, (2007) encontraron que
existía una alta asociación entre la consecución más rápida de los hitos del desarrollo
motor con un mayor rendimiento cognitivo en la edad adulta, especialmente en el área de
la función ejecutiva. Para llegar a estar conclusión examinaron los datos disponibles de
lactantes, niños y adolescentes; a partir de la información de su función motora y del
lenguaje, así como de las habilidades intelectuales generales y el rendimiento
neuropsicológico (que incluían la función ejecutiva y la fluidez verbal). Por su parte,
Chaddock y colaboradores, (Chaddock, Neider, Lutz, Hillman, y Kramer, 2011)
realizaron un experimento en el que apuntan que sólo los niños con mejores condiciones
física eran capaces de realizar con mayor precisión ejercicios de destreza visual
relacionada con la atención en multitareas como, por ejemplo, en una simulación de
cruzar la calle mientras se mira el teléfono móvil. La respuesta a este fenómeno podría
ser que, al activarse áreas cerebrales relacionadas con la destreza visual debido a la
actividad física, y al existir una conexión bidireccional de los componentes cognitivos
(integración perceptiva) y motor, es probable que la actividad física optimice el
rendimiento cognitivo, por tanto, un menor número de regiones del cerebro son necesarias
para llevar a cabo una única tarea, haciendo que el individuo sea más eficiente u
optimizado.
Curiosamente, un fenómeno que podría explicar esta bidireccionalidad del
componente cognitivo y motor se puede ver en los estudios realizados por Decety,
Sjoholm, Ryding, Stenberg, y Ingvar, (1990) y Decety y Grezes, (2006) en donde
examinaron a sujetos normales para que visualizaran un gráfico en movimiento (escribir
“uno, dos, tres”, etc.). Los sujetos fueron instruidos para imaginar el movimiento desde
la “perspectiva de primera persona” y tratar de “sentir lo que escribe su mano.”
Casualmente, el simple hecho de visualizar o imaginar dicho movimiento activaba áreas
del cerebro, las cuales eran: la corteza prefrontal, áreas motoras suplementarias (SMA),
y también el cerebelo se activaron de manera significativa, así como los ganglios, la
14
corteza contralateral sensoriomotora, y las zonas parietales en ambos lados; al igual que
se produce durante la actividad física. Por tanto, como explica Stephan et al., (1995)
mencionado en la revisión realizada por Leisman, Moustafa, y Tal Shafir, (2016) el hecho
de que estas áreas del cerebro se activen por la actividad física, al igual que ocurre al
visualizarlo o imaginarlo, se debe a que durante tanto en el procesamiento cognitivo como
en la actividad física se generan de la misma manera procesos mentales implicados en la
planificación, preparación y producción de nuestras propias acciones, así como los
procesos cognitivos implicados en anticipar, predecir e interpretar las acciones de los
demás.
Por otra parte, continuando con estudios de neuroimagen, en un estudio llevado a
cabo por Davis et al., (2011) se mostraron evidencias que apuntaban a que el ejercicio
físico diario durante un periodo de 40 minutos mejora el rendimiento intelectual. Además,
este estudio indica que el efecto es dependiente del tiempo de dedicación a la actividad
física. Las imágenes de actividad cerebral obtenidas a partir de resonancia magnética en
niños después de realizar ejercicio muestran un incremento en la actividad bilateral en el
córtex prefrontal y disminución de la actividad parietal posterior (Figura 4).
Figura 4. Imagen que muestra el porcentaje de cambio de señal en tres niveles
diferentes en el cerebro obtenido mediante imágenes de resonancia magnética funcional
mediante un ejercicio de movimiento ocular anti-sacádico. El porcentaje de cambio de
señal asociado con el comportamiento de una muestra en relación a los colores de rosa
al amarillo indican un aumento del cambio de señal porcentual relacionado con el
ejercicio. El fondo es una imagen anatómica de un promedio de 20 participantes. FEF,
15
campo frontal del ojo; PPC, corteza parietal posterior; SEF, campo complementario del
ojo; PFC, corteza prefrontal. Fuente: Davis et al., 2011.
De forma contraria, en Voss et al., (2011) podemos encontrar un fenómeno
derivado de la actividad física el cual consiste en que se produce un menor incremento en
la actividad de las regiones fronto-temporal y parietal en niños con alta aptitud física
cuando se les comparaba con niños con baja aptitud física. Además, estos resultados
muestran que los niños con mejor aptitud tenían mayor número de recursos disponibles
para ser usados en estas pruebas. Quizás esta mayor activación se deba a que los niños
con baja aptitud física son menos eficaces durante el control ejecutivo de inhibición de
las distracciones, es decir, necesitan una mayor activación de la red neural para realizar
una tarea. Este mismo fenómeno se explicará como un proceso compensatorio en adultos
(Epígrafe 6.2, página 18).
6.2 ADULTOS
En una revisión realizada por Colcombe y Kramer (2003) se analizaron los
estudios previos en que se habían usado algún tipo de intervención en adultos. Se proponía
que el ejercicio aeróbico aumenta la vitalidad cognitiva en adultos sanos de entre 55 y 80
años con un estilo de vida sedentario. En concreto analizaron 18 estudios disponibles
hasta el momento consistiendo en un amplio rango de actividades como andar, bailar,
entrenamiento en circuito divididos en dos grupos: predominantemente entrenamiento
cardiovascular o aeróbico, y entrenamiento combinado aeróbico y de fuerza. Los
ejercicios variaban en cuanto a la duración de la sesión de entrenamiento entre corto,
medio o largo dependiendo de la duración de menos de 30 minutos, menos de 45 minutos
o por lo menos 46 minutos respectivamente. También se analizó la duración de cada
entrenamiento en corto, medio o largo dependiendo si se realizaba durante menos de 3
meses, menos de 6 meses o una duración mayor. Los resultados obtenidos mostraron una
influencia positiva de la actividad física en los estudios analizados sobre las funciones de
control ejecutivo y motriz. Varios estudios mediante el uso neuroimagen han tratado de
repetir este efecto en las tareas de control ejecutivo.
Posteriormente, Colcombe et al., (2004) realizaron un estudio de resonancia
magnética que sugiere que después del entrenamiento cardiovascular, en adultos de
16
avanzada edad, los recursos cognitivos se utilizan de una manera más efectiva y en los
que la actividad cerebral mejoró notablemente. Durante el experimento, Colcombe et al.,
utilizaron una serie de ejercicios para medir los recursos cognitivos, en los que los sujetos
debían de inhibir sus respuestas a estímulos irrelevantes para poder responder de manera
correcta a un estímulo relevante. Durante la investigación hallaron una activación cerebral
significativamente mayor en participantes que se mantenían activos físicamente en
comparación con participantes considerados inactivos o con actividad física reducida. Las
mayores diferencias se produjeron por un aumento en función de las diferentes regiones
frontales y parietales (Figura 5).
Figura 5. Regiones diferenciales en el reclutamiento cortical en función de la
aptitud cardiovascular. el giro frontal medio derecho (MFG), giro superior frontal
(SFG), lóbulo parietal superior (SPL o área de Brodmann 40), y una actividad
significativamente menor en el córtex cinglado anterior (ACC o área 32 de Brodmann).
Fuente: Colcombe et al, 2004.
De acuerdo con los datos esperados por la literatura publicadas tanto en humanos
y en el campo animal, los adultos de avanzada edad que fueron sometidos a un ejercicio
físico cardiovascular mostraron una activación significativamente mayor en varias
regiones corticales asociadas al control de la atención como el giro frontal medio derecho
(área de Brodmann 46), giro superior frontal (área de Brodmann) SPL (área de Brodmann
40), y una actividad significativamente menor en el córtex cingulado anterior. Después
del período de entrenamiento durante 6 meses, los participantes en el grupo aeróbico
17
mostraron un nivel significativamente mayor de actividad relacionada con las tareas en
las áreas de control atencional o lo que es lo mismo en el giro frontal medio derecho, en
el giro superior frontal y en el lóbulo parietal superior, y un nivel de actividad
significativamente reducido en el córtex cingulado anterior en comparación con los
participantes de control no aeróbicos. Por otra parte, estas regiones se superponen
espacialmente con las identificadas como diferentes entre los participantes de alto y bajo
condición física lo que indica su importancia como regiones cuya actividad puede ser
inducida mediante el ejercicio físico. La validez de estos resultados ha sido reforzada por
estudios posteriores. A consecuencia de los resultados en los que se obtuvo una mejora
en el rendimiento de tareas, se podría afirmar que las estructuras frontales contribuyen a
una serie de funciones cognitivas de alto nivel, memoria de trabajo, integración de tareas
(Kim, Cilles, Johnson, y Gold, 2012), y el control inhibitorio (Botvinick, Braver, Barch,
Carter, y Cohen, 2001; Casey et al., 2000). En Kim et al., (2012) donde se realizó un
meta-análisis centrándose en los diferentes tipos de cambios de contexto encontrados en
literatura: perceptual, respuesta y cambio de contexto, sugieren que los cambios de tareas
no están controlados por un solo área, sino que pueden ser controladas por diferentes
áreas. Los resultados mostraron que los cambios de actividad entre tareas, al igual que
ocurre con el ejercicio físico, estaban asociado a una red de regiones cerebrales que
incluyen el córtex dorsolateral prefrontal medial (áreas de Brodmann 6 y 32), córtex
dorsolateral prefrontal lateral (áreas de Brodmann 6, 9, 46, y 10) y parietal (área de
Brodmann 7 y 40), temporal (área de Brodmann 37), y córtex occipital (área de Brodmann
18 and 19), así como afectando a estructuras subcorticales (núcleo caudado y tálamo).
Otros estudios han confirmado estos hallazgos. Rosano et al., (2010) aborda una
visión general de las regiones cerebrales involucradas. En sus experimentos se realizó una
intervención con actividad física consistente en un entrenamiento aeróbico,
complementado con ejercicios de fuerza, flexibilidad y equilibrio por un periodo de 1 año
seguido de un período de mantenimiento de dos años en adultos mayores. Se encontró
una mayor activación en la corteza prefrontal y dorsolateral en comparación con el grupo
de control en el desarrollo de una prueba de sustitución de dígitos, similar al Test de
búsqueda de símbolos del WAIS-IV, en donde se medía la velocidad de procesamiento,
memoria a corto plazo, y percepción visual entre muchos más factores.
Liu-Ambrose y colaboradores (Liu-Ambrose, Nagamatsu, Voss, Khan, y Handy,
2012) mostraron que 12 meses de entrenamiento de resistencia dos veces por semana dio
18
como resultado una mayor activación en el giro temporal medio izquierdo. Esto
significaría que la actividad física en un entrenamiento de larga duración puede ocasionar
un efecto positivo en las capacidades realizadas por esta área como el posicionamiento
espacial y reconocimiento de caras conocidas, pero sobre todo en el procesamiento del
significado de palabras durante la lectura (Acheson y Hagoort, 2013). En un estudio
realizado por Prakash et al., (2011) se observó que un entrenamiento cardiovascular se
asoció con un mayor reclutamiento de las regiones prefrontal y parietal en condiciones
con altas demandas cognitivas.
De forma contraria, en los estudios realizados por Voelcker-Rehage Godde y
Staundinger, (2010); y Voelcker-Rehage, Godde y Staundinger, (2011) se revelaron
patrones de activación diferencial en comparación con los estudios anteriores. Los
resultados de los mismos eran que había una menor activación en la corteza prefrontal,
pero una mayor activación en las regiones temporales. Del mismo modo, los estudios de
formación cognitiva han encontrado una reducción de la activación frontal después del
entrenamiento en algunas regiones que se habían activado previamente. Una mayor
activación en las áreas cerebrales frontales en adultos mayores en comparación con los
adultos jóvenes a menudo se ha interpretado como una compensación por los cambios
relacionados con la edad. Por consiguiente, una activación reducida después del
entrenamiento podría indicar un cerebro más parecido a un joven o eficiente y menos
necesitado de compensación. La sobreactivación compensatoria, por el contrario, tiene
ciertas taras. El uso de más circuitos neuronales con tareas de baja demandas en adultos
mayores sugiere que los adultos mayores reclutan más 'reservas cognitivas' y por lo tanto
son más propensos a alcanzar un límite de recursos disponibles para realizar la tarea
(Scarmeas et al., 2003). Esta sobreactivación podría reducirse en adultos de mayor edad
o entrenados (Prakash et al., 2011; Liu-Ambrose et al., 2012). No obstante, Lustig, Shah,
y Reuter-Lorenz, (2009) afirmaron que la asociación de activación adicional o que refleja
los procesos compensatorios, en adultos mayores con buen desempeño, a menudo ocurre
en estudios de sesión única antes de que la tarea se practique bien. Este patrón de
activación cambia a lo largo del entrenamiento de manera que finalmente el
procesamiento de los adultos mayores alcance a parecerse más al de los jóvenes, de tal
manera que la dependencia de procesos adicionales disminuiría. Las diferencias en los
patrones de activación en los participantes de alto y bajo ajuste, o después de una
intervención de entrenamiento, pueden deberse a las diferencias en tareas en la carga
cognitiva, y tras la práctica a lo largo de la ejecución de la tarea de Flanker y las
19
características de la muestra dicha diferencia disminuiría. Otra explicación a las
diferencias en el patrón de activación observado en los participantes de alto o bajo ajuste
es el uso de diferentes estrategias mientras se completan las tareas cognitivas (Voss et al.,
2011). Por lo tanto, tanto el aumento como la disminución de los patrones de activación,
puede resultar ser el reflejo de cómo la actividad física induce en la mejora del control
ejecutivo en adultos mayores.
7. CAMBIOS ESTRUCTURALES
“Las neuronas nunca mueren, a no ser que las dejemos morir, siempre tiene que
haber un hilo de esperanza para personas con daño cerebral, basándolo en un ejercicio
físico constante” (Barrios Herrero y López Ferradaz, 2011).
Un estudio conjunto entre la Universidad Carlos III de Madrid y el Salk Instituto
de estudios biológicos de California (La Jolla) ha demostrado que existe un nexo entre la
mejora de la función cognitiva del cerebro con la actividad física regular. La base del
estudio se centra en que existe una “activación de las células madres neuronales”, que
permanecen en paro hasta que comienza el ejercicio físico. Estas neuronas se localizan
en el hipocampo del cerebro, para adultos. El estudio demuestra también que, con esta
activación neuronal, se da la creación de otras nuevas. (Mira et al., 2010). Aportaciones
como estas suponen un hito importante, pues no fue hasta el año 1998, con el estudio del
profesor Gage, quien colaboro también en el anterior estudio, se asumía que el ser humano
tenía, en el momento del nacimiento, todas las neuronas de su vida. A este efecto de
nueva creación neuronal se le denomina “neurogénesis adulta” y viene determinado por
el estilo de vida de la persona, en lo que influye el ejercicio físico, dándose así parámetros
para poder cambiar la nuestra actividad cerebral en base al mismo. (Eriksson et al., 1998).
Durante los últimos años se han podido corroborar la correlación a corto plazo
entre actividad física y cambios en la actividad cognitiva (Pajonk et al., 2010). Sin
embargo, los primeros estudios que relacionaron los cambios neuroanatómicos con el
rendimiento metabólico se habían popularizado casi una década antes (Colcombe y
Kramer, 2003). Paralelamente con lo descrito anteriormente, la mayoría de estudios
analizan los diferentes grupos poblacionales, diferenciando en niños, jóvenes y adultos
(Chaddock et al., 2010; Peters, Dauvermann, Mette, Platen, Franke, Hinrichs, y Daum,
20
2009). Además de analizar los cambios estructurales, estos estudios indagan en
profundidad entre el funcionamiento de las áreas cerebrales asociadas al ejercicio físico.
Entre estas áreas destacan el lóbulo frontal el lóbulo temporal y las regiones motoras.
Tanto el lóbulo frontal y temporal son regiones que muestran una disminución del
volumen como consecuencia del envejecimiento ya sea por deficiencias en el terreno
cognitivo o motor (Rosano, Studenski, Aizenstein, Boudreau, Longstreth y Newman,
2012).
El envejecimiento parece ejercer su efecto de manera diferente en áreas cerebrales
independientes (Raz, 2000). De acuerdo con lo anterior, las zonas que sufrirían una mayor
atrofia debido al paso del tiempo serían el hipocampo y la corteza prefrontal dorsolateral.
Además, la prominencia de los surcos cerebrales se incrementaría con el paso del tiempo,
ya sea por la pérdida de células en estas áreas como por el encogimiento del tejido
cerebral. La masa y el volumen cerebral disminuyen igualmente mientras que los surcos
corticales y los ventrículos aumentarían. Interesantemente el sistema piramidal
disminuiría de manera gradual hasta un tercio en edades avanzadas dando lugar a una
disminución en la velocidad y precisión de los movimientos. Estos cambios van asociados
a la degeneración de los núcleos grises corticales, reducción del tamaño de las neuronas
y de sus conexiones dendríticas y cambios en algunas hormones y neurotransmisores.
Por su parte, el ejercicio físico parece ejercer una función diferenciada y selectiva
en algunas zonas del cerebro mientras que en otras apenas produce cambios. Cotman y
Berchtold (2002) afirman que el ejercicio sería un excelente efector en la fisiología del
cerebro, así en su modelo con animales comprobaron que tras tres semanas de ejercicio
se produjo tanto un aumento como disminución de genes implicados en la función
sináptica y la plasticidad, por ejemplo, asociados con la membrana y el tráfico de factor
neurotrófico, reciclaje de vesículas o de neuritas y el crecimiento sináptico; por ende, el
ejercicio actuaría directamente sobre la maquinaria molecular del cerebro (véase Figura
6 ).
21
Figura 6. Los efectos del ejercicio sobre la transcripción de genes. La mayoría de
los genes inducidos por el ejercicio se asocia con la plasticidad sináptica y la
estructura. Otros genes regulados por el ejercicio incluyen los asociados con la función
inmune, el metabolismo, anti-envejecimiento, el procesamiento de proteínas y la
regulación transcripcional. Fuente: Cotman y Berchtold, 2002.
Siguiendo esta línea, en el estudio llevado a cabo por Erickson et al., (2010) con
adultos mayores de 65 años encontraron que quienes caminaban una media de entre 9 y
14 kilómetros semanales aumentaban el volumen de materia gris cerebral tras los 9 años
de seguimiento. Así mismo, las áreas con mayor incremento fueron la circunvolución
inferior frontal, el hipocampo, y el área motora suplementaria; donde este incremento se
asoció a un descenso del riesgo de desarrollar deterioro cognitivo. De igual forma, DiFeo
y Shors, (2017) en su experimento realizado con ratas demostraron que se produjo un
incremento en la generación de nuevas células en el hipocampo, observadas mediante
marcación con BrdU, debido al entrenamiento en rotarod y motirod. No obstante, los
autores plantean el interrogante de si tanto el ejercicio físico como el ejercicio mental
eran suficientes como para posterior mantenimiento estas células tras la abrupta
proliferación que se producía con el entrenamiento. En este sentido, es posible que dicha
proliferación, al menos en estudios realizados con adultos mayores, solo se relacione con
un proceso de mitigación del deterioro de la edad (Bugg y Head, 2011). Para respaldar
22
esta afirmación, en Erickson et al., (2011) tras la realización de ejercicio de tipo aeróbico
por personas mayores de 65 años se comprobó que hubo un incremento de volumen en el
hipocampo del 2%. No obstante, este incremento compite, reduciendo o enlenteciendo,
con el proceso de deterioro propio de la edad donde como media el volumen de esta región
encoge entorno al 1-2%. Desde esta perspectiva, un estudio en el hipocampo de ratas
demuestra que con el ejercicio se produce un aumento en la vascularización de capilares
dentro de los 3 días siguientes a la aparición de una mayor actividad aeróbica, pero dicho
incremento vuelve a sus niveles basales tras 24 horas de comportamiento sedentario lo
que supondría la muerte de las nuevas neuronas generadas al no verse nutridas (Van der
Borght et al., 2009).
Por otra parte, Chaddock-Heyman et al., (2014) de la Universidad de Illinois en
Urbana-Champaign encontraron un beneficio del ejercicio sistemático en la materia
blanca del cerebro, siendo importante para la facilitación de conectividades entre diversas
áreas de la materia gris en la corteza. Los investigadores examinaron la relación entre la
condición física de un individuo y el estado del cerebro en 24 sujetos de 9 y 10 años de
edad. Se observó que la materia blanca era más gruesa y más densa entre los niños que
estaban en mejor forma física y que a su vez se asoció significativamente con una mayor
facilidad para la memoria, la atención, y la eficiencia cognitiva.
En oposición a la concepción de que existe una relación entre actividad física y
proliferación celular, es interesante la información que se puede extraer de Schütz et al.,
(2015) en cuya la investigación realizada con corredores de ultramaratones para quienes,
tras realizar la carrera, la medición por resonancia magnética demostró que se producía
una pérdida de un 6,1 % de materia gris. No obstante, los autores matizan que dicho
cambio debido al estrés catabólico no es irreversible ni produce daños permanente, ya
que tras 8 meses los niveles de materia gris volvían a niveles normales, y apuntan que
dicha regresión en la materia podría estar causada por mantener fija la mirada hacia el
frente durante varios días (véase Figura 7 ).
23
Figura 7. Resonancia magnética que muestra la reducción de la materia gris en el
participante durante la carrera. Fuente: Schütz et al., 2015.
Por último, se consideran que los factores neurodinámicos como el riego
sanguíneo e intracelulares tendrían un factor aditivo a los cambios funcionales
ocasionados como efecto del envejecimiento. De esta manera, un peor flujo sanguíneo
estaría asociado con una peor función en tareas de atención/ejecutiva (Alosco et al.,
2014). Mediante la medición NIRS se pudo comprobar la existencia de cambios
producidos en el flujo sanguíneo de la piel o la presión arterial media tras la realización
de ejercicio en un corto periodo de tiempo como se muestra en el estudio de Miyazawa et
al., (2013) donde observaron dichas correlaciones en un ciclo de ejercicio ergonométrico
con distintos porcentajes de carga de 5 minutos de duración con 4 minutos de descanso
entre niveles. Por otra parte, se puede dar tanto una correlación positiva como negativa
durante la realización de ejercicio físico, es decir, hasta un porcentaje moderado de carga
de ejercicio se produce un aumento tanto de la presión, el flujo y los niveles de
hemoglobina oxigenada (niveles de carga de ejercicio del 30% y del 50%); por el
contrario para ejercicios que exigen un nivel del 70 % o simplemente es exhaustivo, los
niveles de hemoglobina descienden, son inferiores incluso a los de la línea base siendo
este fenómeno opuesto al aumento que se produce del diámetro de las arterias y el flujo
sanguíneo, quizás producto de la fatiga.
24
8. RELACIÓN “DOSIS”-RESPUESTA (EN RELACIÓN A LA ACTIVIDAD
FÍSICA)
Guzmán-Cortés y colaboradores (Guzmán-Cortés, Villalva-Sánchez y Bernal,
2015) revisaron de manera elegante el impacto que tienen diferentes ejercicios físicos en
niños y adolescentes en múltiples experimentos. Aunque la disponibilidad de datos en
varios experimentos no ha sido especificada, en términos generales el ejercicio físico de
baja duración es suficiente para generar cambios positivos en atención, volumen de
ganglios basales, desempeño de habilidades escolares y tiempos de reacción. De esta
manera se reafirma que una actividad física mínima - en este caso de unos 10 minutos de
duración durante al menos dos repeticiones semanales- sería suficiente para poder generar
cambios significativos en la actividad cerebral de la muestra estudiada. Smith,
Goldsworthy, Garside, Wood, y Ridding, (2014) reclutaron a un pequeño grupo de
adultos en sus finales de los 20 y 30 años a quienes se pidió a montar bicicletas de ejercicio
durante un período de 30 minutos. Los cambios en el cerebro directamente después de la
sesión de ejercicio fueron monitoreados 15 minutos más tarde. Los resultados
demostraron que la plasticidad del cerebro, o su capacidad de cambiar físicamente y
funcionalmente, podrían mejorarse por una sola sesión de 30 min de actividad física con
cambios notables tras los 15 minutos posteriores al cese del mismo. No obstante,
volviendo a mencionar el estudio de Davis et al., (2011), los resultados obtenidos
revelaron que una actividad física durante 40 minutos tendría un mejor efecto en el
rendimiento cuando era comparado a un grupo de niños que realizaron un ejercicio físico
durante 20 minutos, al día., en ejercicios de ocio, pero vigorosos como eran el baloncesto
y el futbol. Es decir, aunque con un mínimo aproximado de entre 15-20 minutos de tiempo
de actividad se producen cambios, si se incrementa dicho tiempo estos beneficios serán
más notables.
Con respecto la frecuencia, un estudio de resistencia en adultos muestra que los
efectos positivos de la práctica de ejercicio aparecen cuando este es realizado al menos
dos veces por semana, mientras que el ejercicio físico una vez por semana no tendría un
efecto significativo (Liu Ambrose et al., 2012). En la misma línea, Colcombe y Kramer
(2003) mostraron que el ejercicio físico durante 30 minutos dos o tres veces por semana
ya son suficientes para la mejora en la capacidad cognitiva. No obstante, frente a lo dicho
previamente, volviendo al estudio de Erickson et al., (2010), sus autores afirman que a
mayor distancia recorrida andando se predice un menor deterioro cognitivo pero esta
25
afirmación puede no ser válida ya que la naturaleza su experimento no permitía asociar
menores cantidades con beneficios para la salud ya que sólo se vería demostrada por los
resultados de volumetría del cerebro y esto solo se podía comprobar a niveles
moderadamente altos de actividad. Ruscheweyh et al., (2011) analizaron 62 adultos de
edades comprendidas entre los 50 y los 78 años de edad después de analizar su estado
antes de la intervención y se dividieron en tres grupos: grupo de ejercicio de intensidad
media-moderada orientado a la caminata nórdica, grupo de ejercicio de intensidad baja
dedicado a las actividades de gimnasia de mantenimiento, y grupo control en el que no se
realizó un ejercicio físico. Tas 6 meses de actividad durante 3 veces a la semana en una
duración de 50 minutos a la semana se observó que en este estudio de cohorte la actividad
física de intensidad baja con un gato energético de 2000 kcal semanales tenía un
incremento en actividades mentales como la memoria. Como dato adicional en este
estudio se encontró una asociación positiva entre el cambio en actividad física y cambios
en la región prefrontal izquierda y la sustancia gris en la corteza cingulada (véase Figura
8). Dichas tareas incluían tiempo dedicado a las compras, movilidad al lugar de trabajo o
desplazamiento en bicicleta.
Figura 8: Cambios significativos en el volumen de las regiones observadas como
áreas de interés llevadas a cabo por morfometría basada en vóxel. X, Y, Z muestran los
diferentes planos. T-value indica los valores estadísticos ajustados para sexo, edad y
educación. Fuente: Ruscheweyh et al., 2011.
26
Retornando al estudio de Liu-Ambrose, et al., (2012) un apunte importante sería
que se observó que la actividad física una vez por semana no fue suficiente para producir
algún efecto positivo (relacionado con aspectos funcionales). Además, no se encontró una
correlación entre el cambio en la activación cerebral y el cambio en el tipo de
entrenamiento de resistencia. En resumen, lo que parece estar más claro es que la
regularidad en la realización de actividad física produce los mayores beneficios, así como
en múltiples estudios, en Hillman et al., (2014) se puede observar que los niños que más
se adherieron al programa de 9 meses, es decir los que presentaban mayor tasa de
asistencia en el programa de FitKids se asociaban a cambios más grandes en índices
neurales de atención, y mejoraron el rendimiento durante tareas de control ejecutivo.
Mientras que por su parte, observando la literatura parece que establecer los limites de la
cantidad mínima y máxima de actividad física y el tipo de actividad más efectiva; no
encuentra consenso.
9. CONCLUSIONES
El campo de la neuropsicología ha experimentado grandes avances en los últimos
años, aunque los mayores hitos aún están por llegar. Para analizar los cambios cerebrales
que se presentan en relación a la actividad física, se suele estudiar la memoria de trabajo
u operativa que incluye el uso de habilidades matemáticas y de lectura. Aunque los
estudios transversales no pueden proporcionar evidencia causal de los cambios
funcionales o estructurales producidos directamente o indirectamente por una actividad
física moderada, los resultados de los estudios de intervención proporcionan evidencia de
causalidad. Los estudios analizados en este trabajo sobre la actividad física, función
cerebral, la estructura y la conectividad son todavía preliminares pero prometedores.
Aunque la mayoría de las referencias bibliográficas tienden a abordar esta
cuestión en una muestra poblacional en adultos o personas de avanzada edad, los
resultados obtenidos en diferentes grupos de edad se complementan entre sí y no son
contradictorios.
Flegal y Lorenz, (2009) se cuestionan, “¿Qué es el fitness? ¿Un estado de salud y
bienestar?; y ¿cómo afecta a la condición cerebral?”. Los beneficios mentales de disfrutar
de un buen estado de salud como consecuencia de una actividad física continua han sido
27
demostrados en múltiples estudios. Voelcker -Rehage et al., (2010) indica que existen
dos tipos de “fitness”: fitness físico y fitness motor. Por un lado, el fitness motor agruparía
a características como el equilibrio, la agilidad, la coordinación y la flexibilidad; mientras
que, por otro lado, el fitness físico quedaría definida por la fuerza muscular y el
rendimiento cardiovascular. Estas dos formas tendrían un aporte diferente sobre el
conocimiento y el rendimiento neurofisiológico. El rendimiento motor estaría asociado
con el control de ejecución y rapidez en ejercicios de percepción, indicando relación de
la actividad motora con la velocidad perceptual, proceso que se encuentra asociado al
envejecimiento cognitivo.
Como parte de los resultados que merecen ser destacados cabe mencionar que el
aprendizaje motor asociado a la actividad física proporciona evidencias prometedoras.
Esta afirmación surge de los datos experimentales obtenidos a partir de la existencia de
una eficiente conectividad funcional y estructural en el cerebro, aumento del volumen
cerebral, especialmente en aquellas áreas que se encuentran relacionadas con el control
motor y las regiones frontoparietales.
El hallazgo de que los diferentes tipos de intervención física, y de que el ejercicio
físico a menor intensidad, de lo inicialmente esperado, parecen estar positivamente
asociados con el control ejecutivo debido a que se produce una mejora del rendimiento y
comportamiento, así como cambios neurofisiológicos (Voelcker-Rehage et al., 2010),
parecen ser prometedores y alentadores con relación a promover determinados ejercicios,
de manera preventiva, para el desarrollo de ciertas funciones comportamentales y de
ciertos cambios cerebrales asociados. Asimismo, los resultados observados son de
particular importancia para los individuos con deficiencias cardiorrespiratorias que no
pueden participar en actividades cardiovasculares moderadas. La mejora de la eficacia en
respuesta motora relacionada con el ejercicio en estos pacientes daría lugar a menores
requerimientos del sistema cardiovascular. Eso contribuiría a un mejor funcionamiento
del control ejecutivo y a retrasar el declive relacionado con la edad de las funciones de
control ejecutivo.
Aunque estos avances han comenzado a definir los cambios cerebrales
relacionados con la actividad física y mecanismos neuronales subyacentes, no se ha
desentrañado la importancia de los tipos de intervención para desencadenar cambios
cerebrales específicos a nivel microscópico ni las condiciones mínimas necesarias para
ello. Se necesitarían más investigaciones para investigar los paradigmas del aprendizaje
motor, conectividad del cerebro que a su vez faciliten el funcionamiento cognitivo. Como
28
objetivo final, una comprensión más precisa de los beneficios cognitivos de los diversos
tipos de entrenamiento físico podría ayudar a las personas con respecto a la selección de
entrenamiento eficiente.
Un asunto a tener en cuenta es la comparación de estudios. Para llevar a cabo un
análisis detallado más amplio y sutil de los descubrimientos en este campo es interesante
la posibilidad de hacer más análisis comparativos entre diversos estudios y líneas de
investigación. La principal dificultad aparece en la diversidad de los diseños
experimentales: estudio de observación de cohorte, estudios de intervención y estudio
transversal. Además, los datos medidos por cada investigador se ajustan a los objetivos
individuales de cada estudio. Por ejemplo, en los estudios revisados en este trabajo, la
mejora de la condición física de los participantes se ha medido de maneras diversas:
máximo volumen de oxígeno, test de espirometría, test de acumulación de ácido láctico,
o incluso autoevaluación de la condición física por parte de la persona estudiada. Por
último, destacar el objeto de estudio distinto en cada artículo como, por ejemplo, mientras
que en unos se guían hacía un estudio detallado de regiones de interés dentro del cerebro,
en otros se analiza todo el conjunto cerebral.
Estas diferencias usadas en la metodología entre laboratorios, investigadores, uso
de diferentes programas para el análisis de muestras o test estadísticos pueden ser la causa
de la inconsistencia en algunos resultados. Es importante considerar que la falta de
asociación entre actividad física y cambios cerebrales no debe ser interpretada
directamente como inexistente. Es posible que estudios específicos tengan objetivos
únicos y desatiendan o no analicen de la manera adecuada estas relaciones.
En definitiva, un estilo sano de vida, entendiendo por ello el mantenimiento de un
buen estado físico y composición corporal saludable durante las diferentes etapas del ser
humano, con especial atención en la niñez y adolescencia, es un punto de inflexión para
el resto de la vida. Durante la preparación de este manuscrito hemos visto repetidamente
que esta condición afecta tanto al desarrollo individual, como al rendimiento cognitivo en
el ámbito académico y familiar. Sorprendentemente, la actividad física moderada pero
relativamente continuada a lo largo del tiempo es suficiente para ocasionar cambios
cognitivos y cerebrales en un corto periodo de tiempo desde el inicio de la actividad física.
Como es de imaginar, un correcto desarrollo físico y mental puede afectar al futuro estado
de salud, capacidad cognitiva en el futuro dando lugar a un mejor rendimiento académico
y desarrollo personal alcanzar objetivos en la vida. No por ello debemos obviar los efectos
positivos de la actividad física a edades más avanzadas. Como ha sido indicado
29
anteriormente, el ejercicio físico puede ser una herramienta importante tanto en la
prevención de aparición de enfermedades neurodegenerativas como en el mantenimiento
del estatus de salud individual estado adecuado a las capacidades de cada individuo más
óptimo.
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