Cuerpos en forma, cerebros más sanos

¿Son diferentes la estructura y la función del cerebro en las personas que están más en forma que en las que no lo están? La respuesta es sí, hay investigaciones consolidadas que respaldan la idea de que la actividad física regular es responsable de importantes cambios estructurales en el cerebro, y esto puede observarse en personas que tienen diferentes niveles de condición física.

La actividad física regular afecta a la función cerebral a nivel celular, sistémico y de comportamiento. La actividad física es fundamental para el desarrollo saludable del cerebro, lo que puede conducir a mejores resultados académicos y de aprendizaje en los niños. Por ejemplo, los niños/as que son activos durante tan sólo 20 minutos al día obtienen mejores puntuaciones en los exámenes 2, la atención 3 y tienen cerebros más activos en general 3 en comparación con los niños/as menos activos físicamente. Los beneficios de la actividad física para el desarrollo cognitivo son evidentes desde el principio de la vida (por ejemplo, desde el nacimiento hasta los 5 años de edad) 4. Se ha demostrado que no moverse lo suficiente influye negativamente en la salud del cerebro, contrarrestando los beneficios que normalmente se obtienen al realizar actividad física 5.

De hecho, no todo el tiempo de sedentarismo es igual; una reciente revisión sistemática descubrió que, aunque la lectura es beneficiosa para el desarrollo cognitivo en la primera infancia (es decir, desde el nacimiento hasta los 5 años), el tiempo de pantalla no lo es6.

Sabemos que la actividad física aumenta la saturación de oxígeno en sangre 7 y la angiogénesis 8 en las áreas cerebrales responsables del rendimiento de las pruebas. Más concretamente, en varios estudios se han observado los efectos positivos de la actividad física en las áreas cerebrales del córtex prefrontal y el hipocampo 9-11. Incluso se ha visto que la arquitectura molecular y el comportamiento de los ganglios basales están directamente influenciados por la actividad física 12. En un reciente meta-análisis sobre la actividad física de los niños/as, el rendimiento académico y la función cognitiva, se descubrió que 13 de 20 intervenciones de actividad física tenían efectos significativos y positivos sobre el rendimiento académico 13. De hecho, existe una fuerte conexión entre la mente y el cuerpo, ya que un cuerpo más en forma crea el entorno para que un cerebro se desarrolle de forma más saludable 14.

Los autores de FitBack 15-20 y otros 21-26 han demostrado una relación positiva de la condición física cardiorrespiratoria con los resultados conductuales y cerebrales en los jóvenes. A nivel conductual, las diferentes pruebas de condición física (es decir, la batería ALPHA-fitness 27) incluidas en el proyecto FitBack han demostrado estar positivamente relacionadas con un mejor rendimiento cognitivo, un mejor funcionamiento ejecutivo, una mejor inteligencia y un mejor rendimiento académico 17,19. A nivel estructural del cerebro, se ha comprobado que, mientras que la capacidad cardiorrespiratoria se relaciona principalmente con la materia gris (es decir, el volumen cortical y subcortical total y regional, y el grosor cortical) 28,29, la fuerza muscular se relaciona selectivamente con el volumen y la integridad de la materia blanca) 30,31. Además, la capacidad cardiorrespiratoria está relacionada con la conectividad funcional en estado de reposo entre las subregiones del hipocampo y las regiones frontales 1.

En resumen, los niños/as con mayor nivel de condición física tienen cerebros más sanos. Así lo ilustra un estudio del proyecto ActiveBrains, que ha demostrado por primera vez que los jóvenes con mejor nivel de condición física tienen cerebros más grandes 18, como se muestra en la siguiente infografía.

Fitter kids have bigger brains

Referencias:

  1. Donnelly J.E., Lambourne K. Classroom-based physical activity, cognition, and academic achievement. Prev Med (Baltim). 2011;52:S36-S42.
  2. Hillman C.H., Pontifex M.B., Raine L.B., Castelli D.M., Hall E.E., Kramer A.F. The effect of acute treadmill walking on cognitive control and academic achievement in preadolescent children. Neuroscience. 2009;159(3):1044-1054.
  3. Carson V, Hunter S, Kuzik N, et al. Systematic review of physical activity and cognitive development in early childhood. J Sci Med Sport. 2016;19(7):573-578.
  4. Voss MW, Carr L.J., Clark R, Weng T. Revenge of the “sit” II: Does lifestyle impact neuronal and cognitive health through distinct mechanisms associated with sedentary behavior and physical activity? Ment Health Phys Act. 2014;7(1):9-24.
  5. Carson V, Kuzik N, Hunter S, et al. Systematic review of sedentary behavior and cognitive development in early childhood. Prev Med (Baltim). 2015;78:115-122. 
  6. Kramer A.F., Gopher D, Hahn S. Aging and executive control. TAGUNGSBERICHT-BUNDESANSTALT FUR ARBEITSSCHUTZ UND ARBEITSMEDIZIN TB. 1999:112-135.
  7. Kleim J.A., Cooper N.R., VandenBerg P.M. Exercise induces angiogenesis but does not alter movement representations within rat motor cortex. Brain Res. 2002;934(1):1-6. 
  8. Kramer A.F., Erickson KI. Capitalizing on cortical plasticity: influence of physical activity on cognition and brain function. Trends Cogn Sci. 2007;11(8):342-348.
  9. Hillman C.H., Erickson KI, Kramer AF. Be smart, exercise your heart: exercise effects on brain and cognition. Nat Rev Neurosci. 2008;9(1):58-65.
  10. Bherer L, Erickson KI, Liu-Ambrose T. A review of the effects of physical activity and exercise on cognitive and brain functions in older adults. J Aging Res. 2013;2013.
  11. Chaddock LE. KI Shaurya Prakash R., VanPatter M., Voss MW, Pontifex MB, Raine LB, Hillman CH, Kramer AF (2010) Basal Ganglia Volume Is Associated with Aerobic Fitness in Preadolescent Children. Dev Neurosci. 32:249-256.
  12. Sember V, Jurak G, Kovač M, Morrison SA, Starc G. Children’s Physical Activity, Academic Performance, and Cognitive Functioning: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front Public Heal. 2020;8.
  13. Sember V, Morrison SA. The Mind-Body Connection: How Physical Activity and Physical Fitness Affect Academic Performance. University of Primorska Press; 2018
  14. Sember V, Morrison SA. The Mind-Body Connection: How Physical Activity and Physical Fitness Affect Academic Performance. University of Primorska Press; 2018. 
  15. Esteban-Cornejo I, Stillman CM, Rodriguez-Ayllon M, et al. Physical fitness, hippocampal functional connectivity and academic performance in children with overweight/obesity: The ActiveBrains project. Brain Behav Immun. 2021;91:284-295. 
  16. Mora‐Gonzalez J, Rodríguez‐López C, Cadenas‐Sanchez C, et al. Active commuting to school was inversely associated with academic achievement in primary but not secondary school students. Acta Paediatr. 2017;106(2):334-340. 
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  20. Ortega FB, Campos D, Cadenas-Sanchez C, et al. Physical fitness and shapes of subcortical brain structures in children. Br J Nutr. 2019;122(s1):S49-S58. 
  21. Chaddock L, Erickson KI, Prakash RS, et al. Basal ganglia volume is associated with aerobic fitness in preadolescent children. Dev Neurosci. 2010;32(3):249-256. 
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  24. Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. A meta-regression to examine the relationship between aerobic fitness and cognitive performance. Brain Res Rev. 2006;52(1):119-130. 
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  28. Esteban-Cornejo I, Cadenas-Sanchez C, Contreras-Rodriguez O, et al. A whole brain volumetric approach in overweight/obese children: Examining the association with different physical fitness components and academic performance. The ActiveBrains project. Neuroimage. 2017;159:346-354. 
  29. Esteban-Cornejo I, Mora-Gonzalez J, Cadenas-Sanchez C, et al. Fitness, cortical thickness and surface area in overweight/obese children: The mediating role of body composition and relationship with intelligence. Neuroimage. 2019;186:771-781. 
  30. Rodriguez-Ayllon M, Esteban-Cornejo I, Verdejo-Román J, et al. Physical fitness and white matter microstructure in children with overweight or obesity: the ActiveBrains project. Sci Rep. 2020;10(1):1-9. 
  31. Esteban-Cornejo I, Rodriguez-Ayllon M, Verdejo-Roman J, et al. Physical fitness, white matter volume and academic performance in children: findings from the ActiveBrains and FITKids2 projects. Front Psychol. 2019;10:208. 

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