El ejercicio activa una vía cerebral que puede ayudar a frenar el deterioro cognitivo

La actividad física podría beneficiar al cerebro a través de un mecanismo que hasta ahora no había sido completamente identificado. Una investigación realizada en ratones encontró que los astrocitos, células del sistema nervioso central, pueden contraerse durante el ejercicio y, a través de esa respuesta, favorecer la formación de nuevas neuronas en el hipocampo.

El hallazgo aporta una posible explicación de por qué el ejercicio se ha relacionado con una mejor función cerebral, además de efectos positivos sobre la salud mental y la reducción del deterioro cognitivo. Aunque la investigación todavía se encuentra en una etapa experimental, los resultados permiten comprender mejor cómo una actividad muscular puede desencadenar cambios dentro del cerebro.

Qué descubrieron los investigadores

El equipo dirigido por Justin Rhodes, de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, estudió a 20 ratones que permanecieron durante dos o tres días en jaulas con o sin acceso a una rueda para correr.

Posteriormente, los científicos analizaron el hipocampo y buscaron dos marcadores moleculares relacionados con la contracción de los astrocitos. Los resultados mostraron que la respuesta aparecía rápidamente después de iniciar la actividad física.

Uno de los marcadores aumentó apenas uno o dos minutos después de comenzar a correr, mientras que el segundo reflejó la actividad realizada durante los 27 a 38 minutos anteriores. Para los investigadores, ambos resultados indican que los astrocitos se contraen mientras el animal realiza ejercicio.

Del músculo al cerebro

Los científicos también buscaron determinar si existía una conexión entre la actividad muscular y la respuesta de los astrocitos.

Para ello, cultivaron células musculares de ratón y recolectaron las sustancias que liberaban cuando se contraían. Posteriormente, ese material fue aplicado sobre astrocitos.

Los resultados mostraron que los astrocitos se contraían ligeramente en condiciones normales, pero la respuesta aumentaba cuando estaban expuestos a las sustancias procedentes de las células musculares.

Esto sugiere la existencia de una posible cadena de comunicación entre los músculos y el cerebro: la contracción muscular durante el ejercicio libera señales químicas que pueden modificar el comportamiento de determinadas células cerebrales.

Cómo podrían favorecer la formación de neuronas

En otra fase del experimento, los investigadores recolectaron las sustancias liberadas por los astrocitos después de su contracción y las añadieron a cultivos de neuronas del hipocampo.

Las muestras procedentes de astrocitos que se habían contraído con mayor intensidad produjeron una mayor cantidad de neuronas inmaduras, un resultado compatible con un aumento de la neurogénesis.

Además, cuando los astrocitos habían estado previamente expuestos a las sustancias procedentes del músculo, este efecto se intensificaba.

Los resultados apuntan así a una posible ruta biológica en la que el ejercicio comienza en el músculo y termina generando señales capaces de modificar el entorno del hipocampo.

Un mecanismo que todavía necesita explicación

El estudio no permite establecer exactamente cómo la contracción de los astrocitos favorece la aparición de nuevas neuronas.

Los investigadores plantean varias posibilidades. La contracción podría facilitar el transporte de sustancias a través de la membrana celular o estimular la liberación de vesículas que contienen moléculas importantes para las neuronas, incluidos determinados factores de crecimiento.

La investigadora Flaminia Ronca, del University College London, consideró que el mecanismo resulta biológicamente plausible para los seres humanos debido a que compartimos los tipos celulares y parte de la maquinaria molecular implicada.

Sin embargo, que un mecanismo sea plausible en humanos no significa que ya se haya demostrado que ocurre de la misma manera en personas. Los experimentos descritos se realizaron en ratones y en cultivos celulares.

Qué podría significar para la salud cerebral

La investigación abre una nueva vía para estudiar la relación entre ejercicio y cerebro. Comprender cómo las señales procedentes de los músculos modifican la actividad de los astrocitos podría ayudar a explicar algunos de los efectos que la actividad física tiene sobre la memoria, el aprendizaje y la función cognitiva.

También podría tener implicaciones futuras para investigar tratamientos contra el deterioro cognitivo. La investigadora Tara Walker, del Queensland Brain Institute, señaló que comprender mejor estos mecanismos podría contribuir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.

Walker y su equipo ya habían estudiado la molécula PF4, capaz de reproducir algunos efectos del ejercicio en ratones mayores, incluidos cambios relacionados con la plasticidad sináptica y la función cognitiva.

Por ahora, el principal mensaje es más sencillo: el ejercicio no solo beneficia al cerebro por mejorar la circulación o la salud cardiovascular. Esta investigación plantea que también podría existir una comunicación directa entre los músculos y las células cerebrales que participa en la adaptación del cerebro al movimiento.

El descubrimiento todavía debe confirmarse en humanos y determinar qué tipos de ejercicio, intensidad y duración producen estos efectos. Pero añade una pieza nueva a la explicación de por qué mantenernos físicamente activos también puede ser una forma de cuidar el cerebro.

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