¿Cuáles son los mecanismos que hacen posible que la actividad física module, para mejorar, las funciones cerebrales, de modo especial la función cognitiva?
Los efectos beneficiosos del ejercicio físico regular sobre la función cerebral han sido demostrados en la rata, como animal de experimentación, y en los seres humanos (“La actividad física, cuando es aeróbica y disciplinada, beneficia al cerebro”, Blog de Cristóbal Pera, 28 septiembre, 2009). Durante la ultima década el interés se ha centrado en averiguar cuáles son los mecanismos que transforman la actividad física en mejora de la función cognitiva cerebral.
Los efectos beneficiosos del ejercicio físico regular sobre la función cerebral han sido demostrados en la rata, como animal de experimentación, y en los seres humanos (“La actividad física, cuando es aeróbica y disciplinada, beneficia al cerebro”, Blog de Cristóbal Pera, 28 septiembre, 2009). Durante la ultima década el interés se ha centrado en averiguar cuáles son los mecanismos que transforman la actividad física en mejora de la función cognitiva cerebral.
En el inicio de un texto publicado en The New York Times el pasado 7 de julio, bajo el título Your Brain on Exercise, Gretchen Reynolds se pregunta: “What goes on inside your brain when you exercise?” (‘¿Qué sucede dentro de tu cerebro cuando haces ejercicio?’), una pregunta similar a la que nos hacíamos en el post del 28 de septiembre del pasado año.
Los resultados de un trabajo publicado en la revista Cell Stem Cell del 1 de julio por un grupo de investigación de ámbito internacional, liderado por Fred H Gage, del Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, California, con un especial interés por las células madres neuronales, han sido los que comienzan a dar respuestas a la pregunta acerca de los mecanismos moleculares de la relación entre ejercicio físico y mejora de la función cerebral.
Cabe destacar que en este interesante estudio han participado investigadores del Instituto Carlos III de Madrid, el Departamento de Biología celular de la Universidad de Valencia y del Centro de Medicina regenerativa de Barcelona.
Los resultados de este estudio permiten afirmar que la mejora de la función cognitiva cerebral asociada con el ejercicio físico parecen depender de la activación de las células madres neuronales, hasta entonces “quiescentes”, localizadas en el hipocampo del cerebro de los adultos, una activación que da pie al desarrollo de nuevas neuronas.
Hasta que en el año 1998, el propio Fred H. Gage, en colaboración con Peter Eriksson del University Hospital de Göteburg, descubrieron que el cerebro humano produce nuevas neuronas en su vida adulta, era asumido, casi como un dogma, que los seres humanos en el momento de nacer tenían ya en sus cerebros todas las neuronas de las que podrían disponer a lo largo de sus vidas. El ritmo de esta neurogénesis adulta sería regulado por el estilo de vida de la persona, hasta el punto de que éste podría modelar la estructura del propio cerebro.
Hoy sabemos que en el cerebro de las personas adultas las células madres neuronales se encuentran “durmientes”, sin dividirse, en un estado que ha sido calificado como de “sopor”, debido a la acción inhibidora sobre la neurogénesis de la proteína BMP (bone morphogenetic protein), una citoquina que se fija en receptores apropiados situados en la membrana de las células madres.
Lo que ha sido demostrado ahora, por Fred H. Gage y su grupo, es que el efecto beneficioso del ejercicio físico regular sobre la función cognitiva cerebral se debe a que estimula la liberación de otra proteína, denominada Noggin (NOG), que actúa como antagonista de la BMP, ya que bloquea su efecto anti-proliferativo sobre las células madres.
Ante la presencia de la proteína NOG, las células madres, liberadas de la acción inhibidora de la BMP, se “despiertan” y comienzan a dividirse, generando nuevas neuronas. Se pone en marcha la neurogénesis , que es intermitente a lo largo de la vida adulta.
Esta intermitencia de la neurogénesis parece ser la consecuencia de un equilibrio inestable entre las acciones de ambas proteínas: mientras que la señal inhibidora de la BMP protege al cerebro de una producción excesiva de nuevas neuronas, la acción antagonista de la NOG, sin el freno de la BMP, tiende a agotar, antes de tiempo, el escaso fondo disponible de células madres en el cerebro adulto.
Es posible que se trate, además, de mantener un equilibrio entre el ejercicio, el envejecimiento y la formación de nuevas neuronas, ya que la circunvolución del hipocampo, área cerebral donde asientan la mayoría de las células madres neuronales, es especialmente vulnerable al deterioro de la vejez.
Estos interesantes hallazgos sobre los mecanismos moleculares que transforman lo que es una conducta –el ejercicio físico regular- en un beneficio biológico -la generación de nuevas neuronas en la vida adulta -, son muy relevantes cuando se apuesta por la cultura de la salud como un proyecto pedagógico.
Para que las recomendaciones y consejos que, día a día, se transmiten, acerca de como vivir una vida saludable, sean asumidas en la práctica por la población a la que van dirigidas, deben estar fundamentadas en datos obtenidos mediante una exigente metodología y publicadas en revistas de prestigio científico, y no en volanderas notas de prensa, en su mayoría cargadas de conflictos de interés.
No cabe duda que si la recomendación de hacer ejercicio físico regular para mantener la mejor función cerebral posible se hace con el fundamento de hallazgos científicos como los que hemos relatado, la probabilidad de ser aceptada y aplicada por aquellos a quienes va dirigida se incrementa de manera significativa.
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