La relación entre el ejercicio físico y la salud del cerebro ha sido objeto de numerosas investigaciones en las últimas décadas. Ahora, un nuevo estudio aporta evidencia directa de que incluso una sola sesión de actividad física puede modificar el funcionamiento neuronal y activar redes cerebrales relacionadas con el aprendizaje y la memoria.
La investigación fue liderada por científicos de la University of Iowa en colaboración con especialistas de Canadá y Austria, y sus resultados fueron publicados en la revista científica Brain Communications, perteneciente a Oxford Academic.
El equipo estuvo encabezado por la investigadora Michelle Voss, profesora de psicología y ciencias del cerebro en la Universidad de Iowa. Para el estudio, los científicos trabajaron con 14 pacientes de entre 17 y 50 años que recibían tratamiento por epilepsia en un centro médico universitario.
La investigación representa un avance importante porque permitió observar directamente la actividad cerebral después del ejercicio, algo que hasta ahora había sido difícil de lograr en humanos. En la mayoría de los estudios previos, la relación entre actividad física y función cerebral se había analizado mediante experimentos con animales o con técnicas indirectas en personas.
Para analizar el efecto del ejercicio, los participantes realizaron una sesión de 20 minutos en bicicleta fija a una intensidad moderada que pudieran mantener sin dificultad. Los investigadores registraron la actividad cerebral antes y después del ejercicio utilizando electroencefalografía intracraneal (iEEG), un método que emplea electrodos implantados en el cerebro.
Este sistema permitió observar cambios en tiempo real en las señales eléctricas neuronales. Tras la sesión de ejercicio, los científicos detectaron un aumento en la frecuencia de unas ondas cerebrales de alta frecuencia conocidas como “ripples”.
Estas oscilaciones eléctricas, que suelen registrarse entre los 80 y 500 hercios, se generan principalmente en el hipocampo, una región cerebral fundamental para el aprendizaje y la memoria. Las “ripples” también se conectan con diversas áreas de la corteza cerebral que participan en los procesos cognitivos.
Según explicó Voss, durante años se sabía que el ejercicio físico suele beneficiar funciones cognitivas como la memoria, pero la mayoría de las pruebas provenían de estudios conductuales o de técnicas de imagen cerebral no invasivas. El nuevo trabajo demuestra por primera vez en humanos que una sola sesión de actividad física puede modificar de forma rápida los ritmos neuronales implicados en la memoria.
Las ondas “ripples” ya habían sido identificadas en animales como ratones y ratas, donde se asocian con la consolidación de recuerdos. Sin embargo, observarlas directamente en el cerebro humano ha sido complicado, ya que su registro requiere electrodos intracraneales.
Los pacientes con epilepsia que participaron en el estudio ya contaban con estos electrodos implantados por motivos clínicos, lo que permitió a los científicos aprovechar esa circunstancia para investigar los efectos del ejercicio sobre la actividad cerebral.
A pesar de que el estudio se realizó con pacientes con epilepsia, los investigadores señalan que los resultados coinciden con observaciones realizadas en adultos sanos mediante métodos no invasivos, como la resonancia magnética funcional. Esta coincidencia entre distintas técnicas refuerza la idea de que el fenómeno observado es una respuesta general del cerebro humano al ejercicio.
El proyecto también contó con la colaboración de especialistas de instituciones como la Ohio State University y la University of Wisconsin–Madison, además de investigadores del Hospital de Toronto Oeste y del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria.
Los científicos planean ahora ampliar la investigación evaluando directamente el rendimiento en pruebas de memoria inmediatamente después de las sesiones de ejercicio, mientras registran la actividad cerebral en tiempo real.
De confirmarse estos hallazgos en estudios más amplios, los resultados podrían contribuir al desarrollo de nuevas estrategias basadas en actividad física para prevenir o tratar trastornos relacionados con la memoria y el deterioro cognitivo.
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