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Los puntos clave
- El cardio de intensidad moderada aumenta la oxigenación de la corteza prefrontal y la capacidad cerebral.
- Incluso con un suministro insuficiente de oxígeno o hipoxia aguda, puede mejorar el rendimiento cognitivo.
- El aumento del flujo sanguíneo cerebral por sí solo puede no explicar por qué mejora la función ejecutiva.
Mi padre neurocientífico siempre admitió rápidamente que, a pesar de décadas de investigación cerebral, todavía no sabía realmente cómo ciertas elecciones de estilo de vida y hábitos diarios mejoraban o disminuían el rendimiento cognitivo.
Como atleta universitario, mi papá aprendió anecdóticamente que el ejercicio y una buena noche de sueño lo ayudaban a pensar mejor y facilitaban el máximo rendimiento en los exámenes. Pero más tarde, después de graduarse de la escuela de medicina, cuando realizó experimentos con animales diseñados para determinar cómo cosas como el ejercicio y el sueño influían en funciones cerebrales específicas, su investigación a menudo planteaba más preguntas nuevas de las que respondía.
Una nueva investigación en humanos (Williams et al., 2023) sobre cómo el ejercicio aeróbico de intensidad moderada y la falta de sueño afectan el rendimiento cognitivo responde a algunas preguntas, pero también arroja dudas sobre la creencia generalizada de que el aumento de los niveles de oxígeno en la corteza prefrontal durante el ejercicio cardiovascular es la principal fuerza impulsora de las mejoras inducidas por el ejercicio en la función ejecutiva. Este artículo en Physiology & Behavior fue publicado recientemente.
20 Minutos de cardio son suficientes para mejorar el rendimiento cognitivo
Este estudio de dos frentes hizo que los participantes realizaran pruebas cognitivas que evaluaban varias funciones ejecutivas en diferentes condiciones, incluido no dormir lo suficiente y hacer cardio en una cámara hipóxica con muy poco oxígeno que imitaba las condiciones de gran altitud.
Como era de esperar, el ejercicio mejoró la cognición en casi todas las situaciones. Curiosamente, pequeñas dosis (20 minutos a intensidad moderada) de ejercicio aeróbico podrían compensar las puntuaciones más bajas en las tareas cognitivas debido a la falta de sueño.
Aunque el aumento de oxígeno en la corteza prefrontal se asoció con un mejor rendimiento cognitivo para la mayoría, incluso cuando las personas experimentaban hipoxia aguda y su cerebro carecía de oxígeno mientras realizaban actividad aeróbica de intensidad moderada, a muchos aún les fue mejor en las tareas cognitivas que si hubieran estado sentados quietos. "Independientemente del estado de sueño o hipóxico, las funciones ejecutivas mejoran durante un episodio agudo de ejercicio de intensidad moderada", explican los autores.
La oxigenación cerebral del cardio no es necesaria para estimular las funciones ejecutivas
Al igual que un nuevo descubrimiento en el laboratorio de mi padre a menudo desenterraba nuevas incógnitas, el último estudio (2023) de Williams et al. muestra que solo 20 minutos de ejercicio pueden aumentar el rendimiento cognitivo incluso después de una mala noche de sueño, pero los hallazgos de la investigación también sugieren que el aumento de la oxigenación cerebral durante el ejercicio cardiovascular no es la única forma en que el ejercicio aumenta la capacidad cerebral.
Este estudio de hipoxia se suma a la creciente evidencia que sugiere que, contrariamente a la creencia popular, la oxigenación cortical inducida por el ejercicio por sí sola no explica por qué la actividad aeróbica de intensidad moderada mejora la función ejecutiva.
"Una hipótesis potencial de por qué el ejercicio mejora el rendimiento cognitivo está relacionada con el aumento del flujo sanguíneo cerebral y la oxigenación; sin embargo, nuestros hallazgos sugieren que incluso cuando el ejercicio se realiza en un entorno con bajos niveles de oxígeno, los participantes aún pudieron realizar tareas cognitivas mejor que cuando descansaban en las mismas condiciones", explicó Thomas Williams en un artículo de noviembre de 2023.
En su artículo reciente, Williams y sus coautores enfatizan que aunque la corteza prefrontal (CPF) a menudo se considera la región cerebral primaria asociada con la función ejecutiva, el rendimiento cognitivo sólido no depende únicamente de la CPF. Más bien, afirman que la optimización de las funciones ejecutivas es "el producto de una serie de procesos coordinados ampliamente distribuidos en regiones cerebrales corticales y subcorticales, interconectados a través de una serie de redes neuronales complejas".
Aunque la hipoxia reduce la oxigenación de la corteza prefrontal durante la actividad aeróbica, los investigadores especulan que otras regiones del cerebro pueden compensar cuando los lóbulos frontales no reciben suficiente oxígeno. Dicho esto, los neurocientíficos no están exactamente seguros de cómo las diferentes regiones del cerebro compensan la desoxigenación cortical cuando alguien que hace cardio experimenta hipoxia aguda.
Los últimos hallazgos de Williams et al. encajan con otro estudio humano reciente (Moriarity et al., 2019), que descubrió que aunque el ejercicio aeróbico de intensidad moderada aumentaba la oxigenación prefrontal, tener más oxígeno en las áreas corticales del cerebro no estaba necesariamente asociado con un mejor rendimiento cognitivo.
De hecho, los investigadores encontraron que el ejercicio de mayor intensidad (que proveía más oxígeno a los lóbulos frontales del cerebro) se asociaba con velocidades de procesamiento más lentas y una reducción en los resultados de las pruebas de inteligencia fluida.
El cardio fortalece los circuitos cerebro-cerebelosos
Otra investigación sobre cómo el ejercicio aumenta la capacidad cerebral sugiere que la actividad física de moderada a vigorosa (MVPA, por sus siglas en inglés) mejora la conectividad funcional entre los lóbulos frontales y el cerebelo. Hacer que los circuitos neuronales entre las áreas corticales y subcorticales sean más robustos puede ayudar a que todo el cerebro trabaje en conjunto para coordinar mejor los procesos de pensamiento.
Más allá de la oxigenación cortical, la conectividad funcional mejorada entre el cerebelo y el cerebro puede ayudar a explicar cómo el ejercicio aeróbico rítmico mejora las funciones ejecutivas independientemente del estado hipóxico.
Hace unos años, los investigadores (Li et al., 2019) encontraron que 30 minutos de ejercicio aeróbico alteraban el papel del hemisferio derecho del cerebelo al procesar tareas ejecutivas simples. Como explican Lin Li y sus coautores, "Es plausible que el ejercicio agudo pueda alterar el patrón de conectividad funcional entre los bucles cerebelosos y las áreas relacionadas con la cognición de la corteza prefrontal y, por lo tanto, mejorar aún más el desempeño de la función ejecutiva después del ejercicio".
Mensaje para llevar a casa: se necesita más investigación
Hasta hace poco, se creía ampliamente que el aumento de la oxigenación de la corteza prefrontal era la principal forma en que la actividad aeróbica de intensidad moderada mejoraba el rendimiento cognitivo. Montañas de evidencia sugieren que aumentar el oxígeno en los lóbulos frontales a través del cardio aumenta la capacidad cerebral. Sin embargo, los últimos hallazgos (2023) también implican que la oxigenación cerebral por sí sola no explica por qué el ejercicio mejora las funciones ejecutivas.
Se necesita más investigación neurocientífica para identificar todos los mecanismos neuronales relacionados con el ejercicio, desde la oxigenación de la corteza prefrontal hasta la conectividad funcional cerebro-cerebelosa mejorada, que pueden aumentar la potencia cerebral. Con suerte, los estudios futuros dilucidarán el papel que desempeñan las regiones corticales y subcorticales, como el cerebelo, en los aumentos relacionados con el ejercicio en el rendimiento cognitivo.
A version of this article originally appeared in English.
