Neuroplasticidad y sus adaptaciones al ejercicio
El estudio del cerebro sigue siendo un enigma para el ser humano, hasta la fecha se desconoce del todo su funcionamiento y anatomía. Se dice que el estudio del cerebro es como el estudio del universo, lleno de misterios aún incomprensibles para el ser humano.
El cerebro humano tiene un peso entre los 1300 y 1500 gramos, tiene aproximadamente 11 billones de células nerviosas especializadas, capaces de recibir, procesar y transmitir señales electroquímicas de las que dependen todas nuestras sensaciones, acciones, pensamientos y emociones. Sin embargo, no es el número de neuronas lo más relevante del cerebro, sino cómo están organizadas e interconectadas (1).
¿Qué es la plasticidad cerebral o neuroplasticidad?
La OMS lo define como la capacidad de las células del sistema nervioso para regenerarse anatómicamente y funcionalmente, después de estar sujetas a influencias patológicas ambientales o del desarrollo, incluyendo traumatismos y enfermedades (2).
Otros como Ramón y Cajal lo definen como la adquisición de nuevas habilidades que requieren muchos años de práctica mental y física.
La neuroplasticidad es la capacidad de las áreas cerebrales o de grupos neuronales de responder funcional y neurológicamente para suplir deficiencias funcionales, reorganización sináptica y la posibilidad de nuevas sinapsis a partir de una o varias neuronas dañadas.
Neurogénesis
El cerebro y sus estructuras adyacentes son capaces de adaptar y modificar circuitos neuronales existentes, agregando nuevas neuronas a través de la remodelación de sinapsis. El hipocampo es una estructura que presenta capacidad de neuroplasticidad, tanto estructural como sinápticamente. La plasticidad estructural se caracteriza por alteraciones numéricas y morfológicas, mientras que la plasticidad sináptica se caracteriza por el fortalecimiento y remodelación de las sinapsis existentes. La neurogénesis es un proceso dinámico, bien regulado y dividido en fases que lleva alrededor de 4 a 6 semanas para ser completado (3).
Envejecimiento neuronal
El envejecimiento afecta a todos los órganos corporales y su funcionamiento, el cerebro reduce su volumen y su peso comprometiendo funciones como la coordinación, patrones del sueño y pérdida de masa cortical de neuronas.
El cerebro mantiene la capacidad de reorganizarse a lo largo de toda la vida y esta plasticidad describe diversos cambios y adaptaciones neuronales, asociadas a sus interconexiones. Desde esta concepción, el ejercicio promueve transformaciones nerviosas que, en conjunto con la contracción muscular, libera factores hormonales que regulan el metabolismo interactuando diferentes órganos y sistemas (4).
La función del sistema nervioso depende en gran medida del aporte óptimo de oxígeno y glucosa. Para lograrlo, el ejercicio favorece la neuroplasticidad a nivel molecular, celular y estructural. Además promueve la neuroprotección fisiológica, resguardando al cerebro de los golpes internos y externos a las que está sometido a lo largo de la vida.
Se ha demostrado que adultos entre 60-79 años incrementan el volumen de materia gris y blanca bajo entrenamiento aeróbico y adultos mayores que habían practicado actividad aeróbica durante 180 min por semana, durante los últimos 10 años, mostraron estructuras de vasos sanguíneos cerebrales similares a las de las personas más jóvenes (5).
Ejercicio y neurogénesis
Estudios recientes han comprobado que con el ejercicio físico de larga duración o ejercicio aeróbico, ocurren modificaciones celulares y moleculares que resultan en adaptaciones, como aumento en el consumo de oxígeno por los tejidos.
Cabe resaltar que estudios de neuroimagen han mostrado cambios en la estructura y conectividad del cerebro en individuos que participan en programas de ejercicio físico. Estos parecen ser menos predispuestos al desarrollo de depresión y los pacientes diagnosticados con depresión, tienen disminución de los síntomas depresivos después de protocolos de ejercicio (6).
Aprendizaje Motor
El proceso que involucra la adquisición de habilidades sensoriomotoras se conoce como Aprendizaje Motor (AM), el cual genera una serie de cambios en el Sistema Nervioso Central (SNC). Estos aspectos pueden estar afectados de forma negativa en diferentes circunstancias, como en las alteraciones neurológicas y el dolor musculoesquelético (7).
El AM se define como un conjunto de procesos asociados a la práctica o la experiencia de una tarea motora, que conduce a cambios relativamente permanentes.
Durante el aprendizaje e inmediatamente después de una tarea, los cambios fisiológicos y estructurales de las sinapsis creadas permiten que las nuevas conexiones se consoliden y persistan a lo largo del tiempo. Durante este tiempo, la formación de proteínas y los cambios estructurales en la morfología sináptica, permiten que se produzcan cambios duraderos en la eficacia sináptica, también conocidos como consolidación celular (7).
Maquet et al. (8) demostraron que diversas áreas del cerebro, se activan durante la adquisición de una tarea detallada y que estas estructuras son luego reactivadas durante el sueño (en la fase REM de movimiento ocular rápido).
Aprendizaje motor asociado al dolor musculoesquelético
La plasticidad cerebral asociada a procesos disfuncionales dolorosos puede ser revertida mediante el entrenamiento motor. No obstante, dicho entrenamiento debe ser un ejercicio selectivo, a baja intensidad y en un intervalo de tiempo corto.
La gran mayoría de los enfoques de tratamiento en el área musculoesquelética solo consideran la lesión tisular y mecánica como la causa principal de dolor; sin embargo, esto no presenta relación directa respecto a los cambios neurofisiológicos ocurridos en el SNC asociados a la lesión, sino que existen otros factores neurofisiológicos, tales como los cambios neuroplásticos y de reorganización cortical.
Cabe mencionar que el AM prioriza la calidad y la precisión del movimiento, más que la fuerza; es por esto que los ejercicios de fuerza no registran cambios en el mapeo de la corteza cerebral. Por último, es importante insistir en que el entrenamiento contenga una práctica con precisión, atención, concentración y habilidad del sujeto para desarrollar el gesto motor. Lo anteriormente expuesto, proporciona el suficiente sustento para justificar que el AM puede conducir a la plasticidad en el sistema sensoriomotor, la cual se asocia a mejorías en la coordinación motora y la recuperación funcional en pacientes con dolor crónico musculoesquelético(9).
Referencias
- Sierra E, Quianella M. Plasticidad cerebral, una realidad neuronal. Rev. Ciencias Médicas. 2019; 23(4): 599-609.
- López Roa LM. Neuroplasticity and its implications for rehabilitation. Salud [Internet] July/Dec. 2012 [Citado 11/08/2017]; 14(2). Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0124-71072012000200009
- Siteneski A, Sánchez J, Olescowicz G. Neurogenesis and physical exercise: an update. Ecuat. Neurol. 2020; 29(1):125-136.
- Pinzón Ríos, Iván Darío; Moreno Collazo, Jorge Enrique. Envejecimiento neural, plasticidad cerebral y ejercicio: Avances desde la óptica de la fisioterapia. Redalyc. 2020; 20 (1): 188-206.
- Von Bohlen Und Halbach O (2007) Immunohistological markers for staging neurogenesis in adult hippocampus.Cell Tissue Res 329:409–420. https://doi.org/10.1007/s00441-007-0432-4
- Praag H van, Christie BR, Sejnowski TJ, Gage FH (1999) Running enhances neurogenesis, learning, and long-term potentiation in mice. Proc Natl Acad Sci U S A 96:13427–13431. https://doi.org/10.1016/S1353 4858(13)70086-2
- Ibacache Palma, F. Araya Quintanilla, R. Aguilera Eguía y M.J. Muñoz Yañez. Aprendizaje motor y neuroplasticidad en el dolor crónico. Rehab. 2018; 52 (4): 259-266.
- Maquet P, Laureys S, Peigneux P, Fuchs S, Petiau C, PhillipsC, et al. Experience-dependent changes in cerebral activationduring human REM sleep. Nat Neurosci. 2000;3:831---6.
- Apkarian AV, Sosa Y, Sonty S, Levy RM, Harden RN, Parrish TB,et al. Chronic back pain is associated with decreased prefrontaland thalamic gray matter density. J Neurosci. 2004;24:10410---5.
