Cambios esclarecedores en las redes cerebrales y la estructura cortical – ScienceDaily

0 11


Un equipo de investigación que incluye al profesor MATSUDA Tetsuya del Instituto de Ciencias del Cerebro de la Universidad de Tamagawa (Ciudad de Machida, Tokio; Director: SAKAGAMI Masamichi) y al profesor asistente ISHIHARA Toru de la Escuela de Graduados en Desarrollo Humano y Medio Ambiente de la Universidad de Kobe, iluminó los cambios en el sistema neural. red y corteza de la estructura cerebral que subyace a la asociación positiva entre el ejercicio infantil y el mantenimiento y la promoción de la función cognitiva en la vejez.

Estos resultados fueron publicados en la revista académica NeuroImage el 23 de mayo de 2021.

Puntos principales

  • Los investigadores han demostrado que las personas que son físicamente activas en la infancia (hasta los 12 años de edad) tienen funciones cognitivas más altas en la vejez.
  • Sin embargo, no pudieron encontrar una correlación entre la función cognitiva y la actividad física posterior a la niñez.
  • La asociación positiva entre el ejercicio infantil y la función cognitiva fue evidente en la segregación modular (* 1) de las redes cerebrales, la conectividad interhemisférica mejorada, el mayor grosor cortical, los niveles más bajos de arborización dendrítica y la disminución de la densidad.
  • Durante la infancia, la formación de la red cerebral es susceptible a factores ambientales y relacionados con la experiencia. Se cree que el ejercicio durante este período optimiza el desarrollo de la red cerebral y está relacionado con el mantenimiento y la promoción de la función cognitiva en la vejez.

Antecedentes de la investigación

Las investigaciones de la década anterior han demostrado que el ejercicio en la infancia afecta el desarrollo de las funciones cognitivas. Hallazgos recientes han indicado que estos beneficios del ejercicio infantil se extienden al mantenimiento y promoción de la función cognitiva en la mediana edad y la vejez. Sin embargo, los cambios en la función y la estructura del cerebro relacionados con esta asociación positiva aún no se han aclarado. Este estudio de investigación investigó la relación entre la actividad física en la infancia y la función cognitiva en la vejez, utilizando imágenes de resonancia magnética (IRM) para iluminar los cambios estructurales y funcionales en el cerebro que subyacen a esta relación.

Método de experimento

El equipo de investigación realizó un estudio en 214 participantes de entre 26 y 69 años para investigar la relación entre el ejercicio infantil y la función cognitiva y las redes neuronales funcionales y estructurales subyacentes y la estructura cortical. El ejercicio infantil se evaluó mediante un cuestionario. Un aspecto de la función cognitiva, la inhibición de la respuesta (la capacidad de suprimir el comportamiento inapropiado), se midió mediante una tarea de ir / no ir. Se analizaron y calcularon los datos de las imágenes de resonancia magnética: conectividad estructural y funcional (* 2), grosor cortical, mielinización, grado de dispersión de la orientación de las neuritas e índice de densidad. El cerebro se dividió en 360 áreas de acuerdo con el Proyecto Conectoma Humano (* 3) y se obtuvieron parámetros funcionales y estructurales para cada área. En el análisis estadístico se utilizó como factor de confusión la información obtenida a través del cuestionario. Esto incluyó los antecedentes educativos de cada participante, los antecedentes educativos de los padres, el número de hermanos y el ejercicio durante la edad adulta.

Resultados del experimento

En primer lugar, los investigadores analizaron la relación entre los participantes que se ejercitaban durante la infancia y el desempeño de la tarea Go / No-go (tasa de falsas alarmas). Descubrieron que los participantes que hacían ejercicio en la infancia (hasta los 12 años) tenían una tasa de falsas alarmas más baja que los que no lo hacían (Figura 1). Además, esta correlación se encontró independientemente de la edad del participante. Sin embargo, no se encontró relación entre el desempeño de la tarea y el ejercicio posterior a la niñez.

A continuación, el equipo de investigación investigó la conectividad estructural y funcional en el cerebro en relación con el desempeño de la tarea Go / No-go en participantes que hacían ejercicio durante la infancia. A partir de estos resultados, confirmaron que en términos de conectividad estructural en el cerebro, había asociaciones positivas (Figura 2A: conexiones indicadas en rojo) y asociaciones negativas (Figura 2A: conexiones indicadas en azul) entre el ejercicio en la infancia y la tasa de falsas alarmas. en la actividad Ir / No ir. Se encontró conectividad de red a gran escala en más de la mitad (73%) de las áreas conectadas estructuralmente que se asociaron positivamente con la tasa de falsas alarmas de actividad Pasa / No pasa (Figura 2B, lado izquierdo). Por otro lado, la conectividad interhemisférica se encontró en la mayoría (88%) de las áreas conectadas estructuralmente que se asociaron negativamente con la tasa de falsas alarmas de la actividad (Figura 2B, lado derecho). En términos de conexiones entre áreas funcionales, las conexiones que muestran asociaciones positivas (Figura 3A: conexiones mostradas en rojo) se identificaron con la tasa de falsas alarmas de la tarea Go / No-go en participantes que hicieron ejercicio durante la infancia pero no se encontraron conexiones asociadas negativamente. . Además, se descubrió que la conectividad de red a gran escala estaba asociada positivamente con la tasa de falsas alarmas de la actividad en la mayoría (91%) de las áreas conectadas (Figura 3B, lado izquierdo).

En aquellos participantes que no hicieron ejercicio durante la infancia, no se identificó conectividad estructural o funcional en relación con la tasa de falsas alarmas en la tarea Go / No-go. Por último, los investigadores estudiaron los parámetros de la estructura cortical en relación con la tasa de alarma falsa Go / No-go para los participantes que hacían ejercicio cuando eran niños. Descubrieron que el rendimiento de la tarea se asoció negativamente con la densidad cortical y se asoció positivamente con el grado de dispersión y densidad de la orientación de las neuritas.

Los resultados anteriores demuestran que la segregación modular y las conexiones interhemisféricas fortalecidas en las redes cerebrales de las personas que se ejercitaron en la infancia redujeron el número de errores cometidos en la tarea Go / No-go.

Glosario

1. Módulo: Una sola unidad que se combina con otras para formar toda la estructura de un sistema. El cerebro humano tiene una estructura modular clara: está dividido en una serie de redes a gran escala compuestas por múltiples áreas.

2. Conectividad estructural y funcional: Esto se refiere a las relaciones estructurales y funcionales entre diferentes áreas del cerebro. Las conexiones estructurales entre áreas del cerebro se pueden identificar por las conexiones anatómicas de las fibras nerviosas, y las conexiones funcionales se indican por similitudes en los patrones de actividad neuronal.

3. Proyecto Conectoma Humano: Este proyecto de investigación a gran escala comenzó en América del Norte en 2012 y tiene como objetivo profundizar la comprensión de la conectividad cerebral.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Kobe. Nota: el contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

También podría gustarte
Deja una respuesta

Su dirección de correo electrónico no será publicada.

This website uses cookies to improve your experience. We'll assume you're ok with this, but you can opt-out if you wish. Accept Read More