Una sola sesión de ejercicio de 20 minutos impulsa la actividad cerebral relacionada con el aprendizaje

La ciencia suma una nueva evidencia sobre la conexión que hay entre el ejercicio físico y el funcionamiento cerebral.

Un estudio encabezado por científicos de la Universidad de Iowa en los Estados Unidos con colegas de Canadá y Austria comprobó que una sola sesión de ejercicio físico puede desencadenar un aumento en la actividad neuronal de las redes cerebrales relacionadas con el aprendizaje y la memoria.

Los resultados fueron publicados en la revista especializada Brain Communications de Oxford Academic.

El equipo, liderado por Michelle Voss, profesora y fellow de la Facultad de Psicología y Ciencias del Cerebro de la Universidad de Iowa, trabajó con 14 pacientes de entre 17 y 50 años tratados en el centro médico universitario por epilepsia.

El hallazgo aporta evidencia concreta sobre cómo el movimiento físico puede tener efectos inmediatos sobre el cerebro humano.

Hasta ahora, la mayoría de los estudios sobre este vínculo se habían hecho en animales o con métodos indirectos en personas, pero no se había logrado observar de manera directa la actividad cerebral tras el ejercicio.

Cómo se analizó el efecto del ejercicio

La investigación midió la actividad cerebral antes y después de que los participantes usaran una bicicleta fija durante 20 minutos, a una intensidad que pudieran sostener.

Para registrar los cambios, se utilizó electroencefalografía intracraneal (iEEG), con electrodos implantados en el cerebro.

Los científicos observaron que después del ejercicio aumentó la frecuencia de las ondas cerebrales de alta frecuencia conocidas como “ripples”.

Estas oscilaciones eléctricas, que se detectan en la actividad cerebral y suelen encontrarse entre los 80 y 500 Hz, surgen en el hipocampo y se conectan con áreas corticales relacionadas con el aprendizaje y la memoria.

“Durante años se sabía que el ejercicio físico suele ser beneficioso para funciones cognitivas como la memoria, y ese beneficio se asocia a cambios en la salud cerebral, principalmente a partir de estudios conductuales e imágenes cerebrales no invasivas”, explicó Voss.

Añadió: “Al registrar directamente la actividad cerebral, nuestro estudio demuestra, por primera vez en humanos, que incluso una sola sesión de ejercicio puede modificar rápidamente los ritmos neuronales y las redes cerebrales implicadas en la memoria y la función cognitiva”.

Las ondas y su vínculo con la memoria

Las ondas “ripples” ya habían sido documentadas en animales como ratones y ratas, pero hasta este trabajo no se había comprobado su vínculo con la memoria en humanos, ya que su registro requiere electrodos implantados.

Anteriormente, la hipótesis sobre el papel de estas ondas en personas se basaba en estudios que analizaban los cambios en el flujo sanguíneo cerebral tras el ejercicio. El uso de iEEG permitió a los investigadores ver por primera vez la actividad neuronal directamente después de la actividad física.

La investigación incluyó a pacientes con epilepsia porque ya contaban con los electrodos implantados por motivos clínicos.

Sin embargo, Voss remarcó que los resultados “coinciden con lo que se ha observado en adultos sanos usando imágenes cerebrales no invasivas, como la resonancia magnética funcional (fMRI)”.

Para la investigadora, “esa convergencia entre métodos tan diferentes es una de las mayores pruebas de que los efectos no son exclusivos de la epilepsia, sino que reflejan una respuesta general del cerebro humano al ejercicio”.

Próximos pasos en la investigación

El trabajo contó con la colaboración de Araceli Cárdenas, del Hospital de Toronto Oeste, y Juan Ramírez-Villegas, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria.

También participaron científicos de la la Universidad Estatal de Ohio y la Universidad de Wisconsin-Madison, en EE.UU.

Los investigadores buscan consolidar la relación entre ejercicio y memoria en el cerebro al realizar pruebas de memoria después de la sesión de ejercicio, mientras se registra en directo la actividad cerebral. El financiamiento del estudio provino de la Universidad de Iowa.

El equipo espera que sus hallazgos amplíen el conocimiento sobre cómo la actividad física impacta la salud cerebral y sirvan para nuevas estrategias en la prevención y tratamiento de trastornos de la memoria.