El ejercicio puede mejorar el desarrollo de nuevas células cerebrales en el cerebro adulto, un proceso llamado neurogénesis adulta. Estas células cerebrales recién nacidas juegan un papel importante en el aprendizaje y la memoria. Un nuevo estudio ha determinado que los ratones que pasaron tiempo corriendo sobre ruedas no solodesarrolló el doble de la cantidad normal de neuronas nuevas, pero también mostró una mayor capacidad para distinguir objetos nuevos de objetos familiares. Estos resultados se publican en el primer número de plasticidad cerebral , una nueva revista de IOS Press.
"Nuestra investigación indica que el aumento de la neurogénesis inducido por el ejercicio mejora la separación de patrones al respaldar representaciones a largo plazo únicas y detalladas de elementos de memoria similares pero diferentes. La separación de patrones está involucrada en muchas tareas de memoria de la vida cotidiana. Por ejemplo, al aprenderEn el juego de ajedrez, es de vital importancia recordar las diferentes formas de piezas como el peón y el alfil. Del mismo modo, recordar el patrón preciso de las piezas en el tablero durante una apertura o un final previamente exitosos puede decidir quién ganará o perderá ", explicó.investigador principal Josef Bischofberger, PhD, Profesor, Departamento de Biomedicina, Universidad de Basilea Suiza.
"Este estudio proporciona pruebas novedosas de la separación de patrones mejorada inducida por la carrera. Los experimentos se basan en un comportamiento innato de los ratones, que son naturalmente curiosos y exploran preferentemente objetos novedosos en su entorno. Los objetos se diseñaron para ser más o menos similares aentre sí, para probar con qué precisión los animales recuerdan las propiedades de los objetos. Esto es único, ya que no es estresante y no requiere motivadores adicionales, como la privación de comida o agua, para demostrar los efectos beneficiosos del ejercicio en la cognición ", comentó Brian R.Christie, PhD, coeditora invitada del número y profesora, directora del programa de posgrado en neurociencia de la División de Ciencias Médicas de la Universidad de Victoria y del Programa Médico Island de la Universidad de Columbia Británica.
El profesor Bischofberger y los coinvestigadores Stefanie Heigele, PhD, y Leoni Bolz probaron dos grupos de ratones, que se alojaron sin ruedas sedentarios o con ruedas corriendo voluntariamente utilizando una tarea de reconocimiento de objetos novedosos NOR para evaluar el aprendizajey memoria a largo plazo. Como los roedores prefieren pasar más tiempo con objetos nuevos que con objetos familiares, los investigadores primero expusieron a los ratones a dos objetos idénticos conos o pirámides, ya sea en blanco o negro. Después de 1,5 horas, uno de los objetosfue reemplazado por un nuevo objeto cono por pirámide o viceversa y se observaron los ratones. Transcurridas 24 horas, el nuevo objeto se intercambió nuevamente, ya sea con un objeto similar mismo color pero diferente forma o un objeto distinto diferentecolor y forma.
Después del breve intervalo de 1,5 horas, tanto los ratones que corrían como los sedentarios pudieron distinguir objetos similares y distintos. Sin embargo, después de 24 horas, se observó una diferencia. Mientras que los objetos distintos fueron recordados y reconocidos por ambas cohortes de ratones, solo losLos ratones que corrían podían distinguir fielmente objetos de apariencia similar. Por lo tanto, los investigadores determinaron que los ratones que corrían habían desarrollado mejores capacidades de separación de patrones que los ratones sedentarios.
Para investigar más a fondo, los investigadores buscaron cambios en los cerebros de los ratones. Mediante el uso de marcadores que podían identificar las células cerebrales recién formadas, encontraron que los ratones en ejecución desarrollaron aproximadamente el doble de células nuevas, y esas células tenían dendritas más largas.en comparación con los ratones sedentarios, lo que facilita la formación de nuevos contactos sinápticos entre las células nerviosas.
"Aunque correr induce cambios sustanciales en el número y la morfología de las neuronas jóvenes, así como cambios significativos en el comportamiento de aprendizaje, esto no prueba una relación causal", señaló el profesor Bischofberger, "sin embargo, nuestros resultados, junto con los hallazgos previos, sugierenque la separación de patrones mejorada durante las pruebas de memoria probablemente esté mediada por el aumento inducido por la carrera en la neurogénesis adulta ".
El papel funcional preciso de las nuevas neuronas en el hipocampo sigue bajo investigación. Sin embargo, los estudios han demostrado que el ejercicio puede mejorar la navegación espacial, la memoria contextual y la capacidad de distinguir entre objetos o estímulos muy similares separación de patrones en roedores y humanos.
"Debido a que el ejercicio puede aumentar la tasa de producción de nuevas neuronas, lo convierte en un candidato atractivo para fines terapéuticos. Los estudios han demostrado que el ejercicio puede tener beneficios tanto estructurales como cognitivos en modelos de roedores de afecciones patológicas como los trastornos del espectro alcohólico fetal FASD y la enfermedad de Alzheimer. Por lo tanto, aumentar la neurogénesis es un tratamiento potencial para una variedad de trastornos que se beneficiarían al mejorar la capacidad cognitiva. De hecho, los estudios en humanos indican que el ejercicio puede preservar y posiblemente incluso mejorar la función cognitiva en personas con demencia u otras formas dedeterioro cognitivo leve ", agregó el Dr. Christie.
Este estudio, junto con otras nueve contribuciones, se publican en la edición inaugural de plasticidad cerebral , una nueva revista de IOS Press. Los editores invitados Henriette van Praag, PhD, del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento, Baltimore, MD, EE. UU., Y Brian R. Christie han reunido esta colección de artículos bajo el tema "Seguimiento de los efectos deEjercicio de plasticidad neuronal. "
El número inaugural de plasticidad cerebral presenta diez artículos que se centran en los efectos del ejercicio físico en la función cerebral en modelos animales. El ejercicio es una intervención simple y de bajo costo que promueve la cognición y el estado de ánimo, protege contra el daño asociado con la neurodegeneración y puede aliviar la adicción a las drogas en los seres humanos.Los mecanismos que subyacen a los efectos beneficiosos de la actividad física son objeto de una intensa investigación. Los científicos que han contribuido a este tema están trabajando en una investigación básica sobre los cambios celulares, moleculares y de comportamiento asociados con la carrera.
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