Un equipo de investigadores de la Universidad de Pensilvania ha identificado en ratones un grupo de neuronas cuya actividad influye en la resistencia física tras el ejercicio. Según informa New Scientist, este descubrimiento podría permitir el desarrollo de nuevas terapias para mejorar la tolerancia al esfuerzo en seres humanos en el futuro.
Los científicos creen que comprender este mecanismo cerebral ofrecería aplicaciones posibles tanto en el tratamiento de personas con dificultades para ejercitarse como en el rendimiento deportivo.
El vínculo entre cerebro y resistencia física
Durante décadas, la ciencia ha reconocido que el ejercicio físico provoca cambios en el cerebro y en el cuerpo, aunque habitualmente se entendía que estos procesos eran independientes. Nicholas Betley, responsable principal de la investigación, señaló a New Scientist que los resultados obtenidos sugieren que “los cambios en el cerebro son lo que coordina todas las demás mejoras físicas”.
El equipo enfocó su trabajo en el hipotálamo ventromedial, una región cuya estructura y función es similar entre mamíferos. Esta similitud apunta a que los resultados observados en ratones podrían extenderse a los seres humanos, según detalla New Scientist.
El hallazgo: neuronas clave en la mejora de la resistencia
Los investigadores analizaron la actividad cerebral de ratones antes, durante y después del ejercicio en cinta rodante. Descubrieron que, tras correr, se activaba un grupo específico de neuronas con un receptor llamado SF1, relacionado con el desarrollo cerebral y el metabolismo.
La activación de estos circuitos neuronales aumentó progresivamente durante los días de entrenamiento: al octavo día, cerca del 53% de las células respondía al ejercicio, frente a menos del 32% registrado el primer día. Betley explicó a New Scientist que la actividad cerebral, al igual que los músculos, también se refuerza con la práctica física.
Experimentos en ratones y sus resultados
Para investigar el papel de estas neuronas, los científicos emplearon una técnica moderna de estimulación e inhibición neuronal mediante luz. En un grupo de ratones, inhibieron la actividad de estas neuronas tras sesiones de ejercicio en cinta durante tres semanas. Estos animales, tras el experimento, lograron aumentar en torno a 400 metros la distancia recorrida en pruebas de resistencia, aproximadamente la mitad de la mejora alcanzada por el grupo que mantenía las neuronas intactas.
Morgan Kindel, miembro del equipo, sugirió que la función de estas neuronas podría estar relacionada con la gestión del combustible durante la actividad física. Los ratones con la actividad neuronal inhibida empezaron a utilizar carbohidratos antes y agotaron sus reservas energéticas más rápidamente.
Además, la inhibición de estas células impidió la liberación en los músculos de una proteína que facilita la utilización de energía y favorece la recuperación después del ejercicio. Estas neuronas también liberan una sustancia que eleva los niveles de glucosa en sangre, lo que ayuda a recargar las reservas energéticas.
Al repetir el experimento, pero aumentando la actividad de estas neuronas en lugar de reducirla, observaron que los ratones duplicaron la distancia recorrida respecto al grupo de control. Esta mejora significativa en la resistencia física fue descrita por New Scientist como un “aumento hercúleo” de la capacidad.
Implicaciones para la salud y cautelas
En humanos, activar estas neuronas mediante luz no resulta viable debido a la necesidad de cirugía cerebral invasiva. Sin embargo, Betley estima que en el futuro podrían explorarse otras opciones como suplementos o fármacos para estimular estas células. “Creo que, si pudiéramos encontrar una forma, a través de sales o suplementos, de activar estas neuronas, se podría aumentar la resistencia”, afirmó el investigador a New Scientist.
Intervenciones de este tipo podrían beneficiar especialmente a adultos mayores, quienes se recuperan de un accidente cerebrovascular o personas con dificultades para realizar actividad física. No obstante, los especialistas advierten sobre posibles riesgos asociados a la estimulación excesiva de estas neuronas.
Thomas Burris, de la Universidad de Florida, alertó de que la sobrestimulación podría causar una bajada peligrosa en los niveles de glucosa en sangre, ya que estas células regulan el uso de la energía en los músculos.
Betley también puntualizó que, aunque estos hallazgos abren nuevas posibilidades terapéuticas, no está demostrado que estos mecanismos actúen del mismo modo en humanos. Asimismo, recalcó que ningún tratamiento focalizado en un solo grupo de neuronas puede reemplazar los beneficios globales que genera el ejercicio físico sobre la salud mental, el bienestar general y la función cardiovascular.
Los científicos concluyen que estimular este tipo de neuronas podría aportar mejoras específicas, pero la explicación de los amplios beneficios del ejercicio requiere comprender mecanismos más variados y complejos.
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