Una nueva investigación proporciona evidencia de que el sistema de excitación del cerebro juega un papel en los beneficios cognitivos del ejercicio. Resultados publicados en Neuroimagentambién indica que los cambios en el diámetro de la pupila pueden servir como un marcador predictivo de las mejoras cognitivas inducidas por el ejercicio, proporcionando una nueva forma de comprender los efectos del ejercicio en el cerebro.
Investigaciones anteriores han demostrado que el ejercicio muy ligero, como el yoga o un trote lento, puede mejorar el rendimiento cognitivo sin causar estrés o respuestas negativas del estado de ánimo. Sin embargo, los mecanismos neuronales que subyacen a esta mejora no se entendieron bien. Los investigadores estaban particularmente interesados en comprender cómo el sistema excitador del cerebro, específicamente el sistema de catecolaminas que se origina en el locus coeruleus (LC), podría estar involucrado en los efectos beneficiosos del ejercicio sobre la función ejecutiva.
“La pandemia de COVID-19 ha reducido nuestra actividad física, lo que puede conducir a una disminución severa de la salud cognitiva y mental”, dijo el autor del estudio. soya hideakiEs profesor en la Universidad de Tsukuba.
Como contramedida, el ejercicio ligero y sin estrés, como el yoga, el tai chi y la carrera lenta y consciente, es un candidato terapéutico eficaz para la salud del cerebro. Hemos demostrado en estudios traslacionales en animales y humanos que el ejercicio estimula la función cerebral incluso en situaciones de estrés. -condiciones de iluminación intensas y libres. Sin embargo, no existe la tecnología para leer la actividad cerebral en tiempo real durante el ejercicio muy ligero en humanos. Por esta razón, el estudio actual se centró en la pupila del ojo, conocida como la ventana a la mente. .»
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores diseñaron un experimento en el que participaron adultos jóvenes sanos. La muestra del estudio estuvo compuesta por 34 participantes, de los cuales 6 eran mujeres y 28 hombres. Los investigadores reclutaron participantes que no tenían antecedentes autoinformados de trastornos neurológicos o psiquiátricos. Su objetivo era seleccionar individuos que estuvieran relativamente sanos y libres de condiciones que pudieran confundir los resultados del estudio.
El estudio siguió un diseño cruzado, en el que los participantes se sometieron a dos condiciones en días separados: una condición de reposo de control (CTL) y una condición de ejercicio de alta intensidad (EX). En la condición EX, los participantes realizaron 10 minutos de ejercicio de ciclismo de alta intensidad, mientras que en la condición CTL descansaron. La carga de ejercicio se adapta individualmente a la capacidad aeróbica de cada participante.
Los investigadores utilizaron una variedad de técnicas para recopilar datos durante el experimento. El diámetro de la pupila se midió de forma continua utilizando un dispositivo de seguimiento ocular, que proporcionó información sobre los cambios en la excitación y los estados cognitivos. La espectroscopia de infrarrojo cercano (fNIRS) se utilizó para monitorear la actividad de la corteza prefrontal durante una tarea ejecutiva conocida como la tarea Stroop de palabra de color. Esta tarea implica responder a nombres de colores que se muestran en colores inconsistentes, lo que requiere un control cognitivo para superar la interferencia.
El estudio reveló la dilatación de la pupila durante el ejercicio muy ligero y que la extensión de esta dilatación se asoció con mejoras posteriores en el desempeño de la función ejecutiva. Esta dilatación de la pupila se ha relacionado con el sistema de excitación noradrenérgica del cerebro, particularmente la LC.
“Cuando vimos por primera vez los datos iniciales del diámetro de la pupila, nos sorprendió el cambio dinámico radical del descanso al ejercicio ligero”, dijo Soya. Solía decirse: sin dolor no hay ganancia. Sin embargo, fue interesante que pudiéramos confirmar claramente en los datos de la pupila sin procesar que el cerebro se activa incluso con un ejercicio muy ligero en humanos”.
Las mediciones de fNIRS indicaron una mayor actividad en la corteza prefrontal dorsolateral izquierda durante la tarea de función ejecutiva posterior al ejercicio. Se sabe que esta región del cerebro está involucrada en funciones ejecutivas como el control cognitivo y la toma de decisiones.
Los resultados indican que «incluso 10 minutos de ejercicio muy ligero pueden mejorar la función de la corteza prefrontal», dijo Soya a PsyPost. «Esta es una buena noticia para aquellos a quienes no les gusta hacer ejercicio».
Además, la pupila refleja la actividad del tronco encefálico, incluido el sistema de excitación noradrenérgica del cerebro. En los hallazgos actuales, las pupilas se dilataron sensiblemente durante el ejercicio, lo que predijo una mejor función de la corteza prefrontal. La percepción indicada por la excitabilidad cerebral para mejorar la cognición frontal durante el ejercicio «Extremadamente leve es nuevo en participantes humanos Además, mirando hacia el futuro, el seguimiento de los alumnos tiene un potencial prometedor como un nuevo biomarcador que se puede utilizar para predecir los efectos del ejercicio en el cerebro».
Pero el estudio, como toda investigación, tiene algunas salvedades.
«Es importante tener en cuenta que nuestros experimentos están estrictamente controlados por estímulos visuales y de luz para la validación experimental», dijo Soya. «Los alumnos reflejan fuertemente los efectos de la información visual, por lo que se debe tener cuidado al aplicar los presentes hallazgos en la práctica».
«Estamos analizando los mecanismos neurocientíficos de los efectos del ejercicio en el cerebro, especialmente el ejercicio ligero», agregó el investigador. “Lo alentamos a que mire los otros estudios que se han realizado y comience a hacer ejercicio muy ligero hoy”.
el estudio, «La dinámica pupilar durante el ejercicio muy ligero predice beneficios cognitivos frontalesEscrito por Ryuta Kuwamizu, Yudai Yamazaki, Naoki Aoike, Taichi Hiraga, Toshiaki Hata, Michael A. Yassa y Hideaki Soya.
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