La relación entre la actividad física y el cerebro sumó un nuevo elemento gracias a una investigación realizada en ratones: los astrocitos, células del sistema nervioso central, pueden contraerse durante el ejercicio, lo que favorece el surgimiento de nuevas neuronas, función que no se les había atribuido hasta el momento en las explicaciones sobre el fenómeno.
De acuerdo con New Scientist, esta investigación ofrece una explicación potencial de por qué la actividad física suele estar relacionada con mejores condiciones de salud mental y reducción del deterioro cognitivo.
La investigación se enfocó en la neurogénesis, el proceso de formación de nuevas neuronas en el hipocampo, una región vinculada con el aprendizaje y la memoria. Ese efecto del ejercicio ya había sido observado en animales, incluidos los humanos, aunque el mecanismo preciso que conecta el movimiento corporal con los cambios cerebrales seguía sin una respuesta cerrada.
Qué observaron los investigadores
El equipo encabezado por Justin Rhodes, de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, trabajó con 20 ratones alojados durante dos o tres días en jaulas con o sin rueda para correr. Después midió en el hipocampo dos marcadores moleculares asociados con la contracción de los astrocitos.
Los datos mostraron una respuesta rápida en los animales que hicieron ejercicio. Uno de los marcadores aumentó entre 1 y 2 minutos después de comenzar a correr, mientras que el otro se vinculó con la actividad física realizada durante los 27 a 38 minutos previos. “En conjunto, estos dos marcadores muestran que mientras el animal hace ejercicio, los astrocitos se contraen”, afirmó Rhodes en declaraciones recogidas por New Scientist.
Del músculo al cerebro
El trabajo no se detuvo en esa primera observación. Los investigadores colocaron células musculares de ratón en una placa y reunieron las sustancias liberadas cuando esas células se contraían de forma espontánea.
Luego aplicaron ese “medio muscular” sobre astrocitos de ratón para probar si existía una conexión directa entre lo que ocurre en el músculo y la respuesta de estas células cerebrales.
Según detalló New Scientist, los astrocitos mostraron una contracción leve en un medio de rigidez común, pero la fuerza aumentó cuando los científicos añadieron las sustancias liberadas por las células musculares. Ese resultado reforzó la hipótesis de que el ejercicio activa una cadena biológica que va desde la contracción muscular hasta cambios concretos en el cerebro.
Cómo se relaciona con la aparición de nuevas neuronas
En una etapa posterior, el equipo recolectó las sustancias liberadas por los astrocitos contraídos y las sumó a cultivos de neuronas del hipocampo de ratón.
Allí apareció otro dato central del estudio: los líquidos provenientes de astrocitos ubicados sobre geles más rígidos, donde la contracción fue mayor, generaron una abundancia más alta de neuronas inmaduras. Para los autores, esa señal apunta a más neurogénesis.
La exposición previa al medio muscular intensificó aún más ese efecto. Rhodes sostuvo que la contracción de los astrocitos representa “una nueva fuerza en el cerebro” que contribuye al funcionamiento cerebral y que hasta ahora no había sido considerada de esa manera.
Qué implicancias puede tener
El estudio no resolvió por qué la contracción de los astrocitos impulsa la neurogénesis. Entre las posibilidades, los autores plantearon que esa respuesta podría facilitar el paso a través de la membrana celular o favorecer la liberación de vesículas con sustancias químicas, como factores de crecimiento, hacia las neuronas cercanas.
La investigadora Flaminia Ronca, del University College London, consideró que se trata de un hallazgo nuevo y biológicamente plausible para humanos, según consignó New Scientist, porque las personas comparten los tipos celulares y parte de la maquinaria involucrada.
A la vez, Tara Walker, del Queensland Brain Institute en Australia, señaló que una mejor comprensión de estos mecanismos podría abrir la puerta a terapias para el deterioro cognitivo y otros problemas de salud cerebral.
Walker ya había identificado junto con su equipo una molécula llamada PF4, que imita algunos efectos del ejercicio en ratones mayores, entre ellos mejoras en la plasticidad sináptica y la función cognitiva. Mientras tanto, Rhodes trabaja en una tecnología que permita observar este mecanismo en ratones vivos. El mensaje práctico que dejó, según recogió New Scientist, fue directo: “El ejercicio es lo mejor que puedes hacer por la salud de tu cerebro”.
