Ha sido bien documentado que el envejecimiento está asociado con la disminución de la cognición, el volumen cerebral, incluida la atrofia cortical y subcortical (por ejemplo, el hipocampo), el flujo sanguíneo cerebral y la microestructura alterada del tejido cerebral. Además de estas medidas, se ha utilizado el análisis de conectividad funcional (CF) para caracterizar la organización funcional del cerebro en respuesta al envejecimiento. La conectividad de la red cerebral funcional generalmente se analiza utilizando datos de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) en estado de reposo recopilados durante condiciones sin tareas. Utilizando datos de IRMf en estado de reposo, se identificaron las principales redes funcionales del cerebro, incluida la red de modo predeterminado (DMN; regiones de anclaje primarias: la circunvolución prefrontal medial y el cíngulo posterior), la red frontoparietal (FPN) y la red de prominencia (SAL; regiones de anclaje primarias: la corteza cingulada anterior dorsal y la corteza insular; también conocida como red cingulo-opercular). Se ha sugerido que estas redes clave tienen roles y funciones únicos. Por ejemplo, el DMN es responsable de la introspección y los pensamientos autogenerados, el FPN es responsable de los procesos cognitivos de orden superior y el SAL es responsable de detectar e integrar información sensorial relevante y la facilitación de cambiar entre compromiso DMN y FPN. La evidencia converge e informa que el envejecimiento se asocia con una FC reducida dentro de la DMN, FPN y SAL, que son índices de deterioro relacionado con la edad en la organización de la red funcional del cerebro. Clínicamente, las disminuciones relacionadas con la edad en la cognición y la organización de la red cerebral también se asocian con un mayor riesgo de diagnóstico de deterioro cognitivo leve (DCL) y en la enfermedad de Alzheimer.
El envejecimiento está asociado con la disminución de la cognición, el volumen cerebral, incluida la atrofia cortical y subcortical
La creciente evidencia sugiere que el entrenamiento físico (EF) mitiga la disminución de la FC relacionada con la edad. En particular, existe una línea de evidencia que sugiere que los efectos neuroprotectores provocados por EF se reflejan en cambios en la FC del cerebro. Por ejemplo, un estudio encontró aumentos en la DMN y Las áreas prefrontales laterales de una red fronto-insular (y superposición con la red SAL) en respuesta a una intervención de EF caminando de 12 meses, y el aumento relacionado con EF en la conectividad DMN se asoció con un mejor rendimiento de la función ejecutiva en adultos mayores (67,3 años). En otro estudio, 4 meses de EF aeróbico que consistía en ejercicio en cinta rodante y ciclismo condujo a un aumento de la FC entre la circunvolución parahipocampal derecha y la circunvolución temporal superior izquierda en adultos de mediana edad (45,1 años). Además de la evidencia en adultos mayores con cognición intacta, ha habido un gran interés en el impacto de EF en la conectividad de la red cerebral en adultos mayores diagnosticados con DCL, un trastorno prodrómico etapa de la demencia que se caracteriza con mayor frecuencia por una disminución de la memoria episódica con actividades intactas de la vida diaria independiente. Por ejemplo, una intervención de EF de caminata de 12 semanas se asoció con un aumento de la FC de la DMN y la FC del hipocampo en adultos mayores diagnosticados con deterioro cognitivo leve. Es importante destacar que el aumento relacionado con EF en la FC del hipocampo correspondió a mejoras relacionadas con EF en el rendimiento de la memoria en adultos mayores diagnosticados con DCL, lo que sugiere que la participación regular en el ejercicio puede estimular la plasticidad neuronal en las redes de memoria entre las personas mayores que tienen experimentó deterioro cognitivo.
Muchos de los estudios de la literatura sobre neurociencia del ejercicio han utilizado un enfoque diferente para investigar los efectos del ejercicio en las redes funcionales del cerebro que envejece. Un análisis basado en análisis de datos de IRMf en estado de reposo requiere una determinación basada en hipótesis de las regiones de semillas para evaluar la FC entre la región de semillas y el resto del cerebro. Dado que el análisis se centra en la región semilla, es relativamente simple de calcular y la interpretación de los resultados es directa. No obstante, los resultados de los análisis basados en semillas dependen en gran medida de la selección de la(s) región(es) de la semilla, lo que podría hacerla susceptible al sesgo. Además, el análisis basado en semillas está restringido localmente a la FC entre la región semilla y las regiones del cerebro que están funcionalmente conectadas a la región semilla, lo que limita nuestra comprensión sobre la organización funcional a escala global del cerebro (por ejemplo, dentro de la red y entre -conectividad de red).
Caminar fortalece las conexiones dentro y entre tres de las redes del cerebro, incluida una asociada con la enfermedad de Alzheimer
En un estudio de 2020 se investiga la relación longitudinal entre la actividad física y la conectividad entre redes e intraredes en adultos mayores (73,3 años). Descubrieron que los aumentos longitudinales en la participación autoinformada en la actividad física se asociaron con una mayor red de FC, incluida la red subcortical FPN y en la red intrasubcortical.
Un nuevo estudio de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Maryland revela cómo caminar fortalece las conexiones dentro y entre tres de las redes del cerebro, incluida una asociada con la enfermedad de Alzheimer, lo que se suma a la creciente evidencia de que el ejercicio mejora la salud del cerebro.
Publicado en el Journal for Alzheimer's Disease Reports en 2023, el estudio examinó los cerebros y las habilidades de recuerdo de historias de adultos mayores con función cerebral normal y aquellos diagnosticados con deterioro cognitivo leve, que es una ligera disminución en las capacidades mentales como la memoria, el razonamiento y el juicio y un factor de riesgo para el Alzheimer.
"Históricamente, las redes cerebrales que estudiamos en esta investigación muestran un deterioro con el tiempo en personas con deterioro cognitivo leve y enfermedad de Alzheimer", dijo J. Carson Smith, profesor de kinesiología de la Escuela de Salud Pública e investigador principal del estudio. Se desconectan y, como resultado, las personas pierden su capacidad de pensar con claridad y recordar cosas. Estamos demostrando que el entrenamiento físico fortalece estas conexiones.
El estudio se basa en la investigación previa de Smith, que mostró cómo caminar puede disminuir el flujo sanguíneo cerebral y mejorar la función cerebral en adultos mayores con deterioro cognitivo leve.
Treinta y tres participantes, que tenían entre 71 y 85 años de edad, caminaron mientras estaban supervisados en una cinta de correr cuatro días a la semana durante 12 semanas. Antes y después de este régimen de ejercicio, los investigadores pidieron a los participantes que leyeran una historia corta y luego la repitieran en voz alta con tantos detalles como fuera posible.
Caminar puede disminuir el flujo sanguíneo cerebral y mejorar la función cerebral en adultos mayores con deterioro cognitivo leve
Los participantes también se sometieron a imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para que los investigadores pudieran medir los cambios en la comunicación dentro y entre las tres redes cerebrales que controlan la función cognitiva:
Red de modo predeterminado: se activa cuando una persona no está haciendo una tarea específica (piense soñando despierta con la lista de compras) y está conectada al hipocampo, una de las primeras regiones cerebrales afectadas por la enfermedad de Alzheimer. También es donde las placas de Alzheimer y amiloide, un sospechoso principal de la enfermedad de Alzheimer que se encuentra alrededor de las células nerviosas, aparecen en las pruebas.
Red frontoparietal – Regula las decisiones tomadas cuando una persona está completando una tarea. También involucra la memoria.
Red de prominencia: monitorea el mundo externo y los estímulos y luego decide qué merece atención. También facilita el cambio entre redes para optimizar el rendimiento.
Después de 12 semanas de ejercicio, los investigadores repitieron las pruebas y vieron mejoras significativas en las habilidades de recuerdo de historias de los participantes.
La actividad cerebral fue más fuerte y sincronizada, lo que demuestra que el ejercicio en realidad puede inducir la capacidad del cerebro para cambiar y adaptarse. Estos resultados proporcionan aún más esperanza de que el ejercicio puede ser útil como una forma de prevenir o ayudar a estabilizar a las personas con deterioro cognitivo leve y tal vez, a largo plazo, retrasar su conversión a la demencia de Alzheimer.
Los investigadores también observaron una actividad más fuerte dentro de la red de modo predeterminado, dentro de la red de prominencia y en las conexiones entre las tres redes.
