Dispuestos para correr y pensar

Cuando los bosques de África dieron paso a las llanuras, nuestros antepasados bajaron de los árboles y empezaron a correr. Los humanos antiguos perseguían presas más grandes trabajando juntos en sofisticados grupos de caza que podían seguir a la presa durante horas antes de verla, usando pistas para rastrear a los animales e inferir sus movimientos. Para poder correr distancias tan largas, los homínidos se hicieron más altos y fuertes, desarrollaron piernas y tendones largos, hombros anchos y articulaciones que soportan peso. Esta capacidad aeróbica no tenía precedentes entre los primates.

Al mismo tiempo, los humanos antiguos estaban desarrollando rápidamente habilidades de comunicación y razonamiento más matizadas. Con los desarrollos en el cuerpo y el cerebro evolucionando en paralelo, el farmacólogo Michael Spedding, que vive en Francia, y el científico deportivo Timothy Noakes de la Universidad de Ciudad del Cabo han postulado que la actividad física apoya la evolución de la cognición compleja y han sugerido que el ejercicio puede ser necesarios para mantener nuestros cerebros…

«Mientras que los primeros homínidos sufrían intensos cambios esqueléticos y metabólicos, también ocurrieron cambios importantes en sus cerebros», escribieron Spedding y Noakes en un comentario reciente en Nature. «Proponemos que estos cambios nos han vuelto dependientes del ejercicio mental y físico para mantener la salud del cerebro. El ejercicio no solo ayuda a los músculos, sino que activa nuestro cerebro».

Se cree ampliamente que los cerebros más grandes resultaron de un cambio en la la dieta de los homínidos incluya más carne, que requiere menos digestión que las verduras, liberando energía para alimentar el cerebro. El antropólogo Richard Wrangham propuso que cocinar nuestros alimentos hacía que las comidas fueran aún más fáciles de digerir, lo que aumentaba el potencial de cerebros más grandes. Pero recientemente, los estudios sobre una proteína llamada factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, por sus siglas en inglés) han descubierto un vínculo más básico entre correr tras la presa y crecer el cerebro. El ejercicio estimula la producción de BDNF. Esto llevó a Spedding y Noakes a proponer el BDNF como un factor central en los avances mentales y físicos a medida que los humanos evolucionaban para correr.

Carl Cotman descubrió por primera vez este vínculo entre el BDNF y el ejercicio a principios de los 90 cuando estaba estudiando envejecimiento, y se dio cuenta de que las personas mayores más activas experimentaban un declive mental más lento. Pensando que el aumento del flujo de sangre al cerebro no era suficiente para explicar el fenómeno, comenzó a buscar una relación más fundamental. Descubrió algunos estudios que describían el papel esencial del BDNF en el crecimiento y la salud neuronal, y comenzó a experimentar con ratones. Efectivamente, al ejercitar a los animales sobre ruedas, Cotman descubrió que los niveles de BDNF aumentaban en el cerebro, particularmente en el hipocampo.

Un estudio adicional ha revelado cuán fundamental es el BDNF para mantener la salud del cerebro. «Controla cosas desde la plasticidad sináptica hasta el crecimiento de nuevas sinapsis, promueve la neurogénesis en el hipocampo y participa en la mediación de la vascularización», dijo Cotman. «Es básicamente como un fertilizante para el cerebro».

Spedding y Noakes creen que es esta relación la que impulsó el desarrollo del cerebro humano cuando nuestros antepasados comenzaron a huir de los árboles y buscar carne en las llanuras abiertas. De hecho, BDNF parece desempeñar un papel crucial en la construcción de áreas cerebrales asociadas con la tarea de rastrear presas en grupos sociales organizados.

«Dado que los humanos necesitaban más poder cerebral para rastrear presas, los aumentos en BDNF pueden haber ayudado a construir el hipocampo y la corteza prefrontal, áreas cerebrales clave que están involucradas en el mapeo espacial, la toma de decisiones y el control del contexto, el miedo y las emociones, incluida la violencia», escribieron Spedding y Noakes en su comentario.

BDNF viene en varios formas, creadas a través de patrones de empalme alternativos del gen transcrito, y aunque se encuentra en todo el reino animal, se encuentran más variedades en los humanos que en cualquier otra especie. En comparación con los roedores, la regulación de las diferentes formas de BDNF es más compleja y sofisticada en humanos, lo que proporciona más control sobre un mayor número de variedades de BDNF. Si bien la mayoría de estas proteínas se encuentran en el cerebro, también se encuentran en los músculos y otros tejidos, donde pueden aumentar la síntesis de proteínas y el metabolismo de las grasas.

Restringir el BDNF en ratones induce obesidad y diabetes tipo II, enfermedades se combina fácilmente con la falta de ejercicio, pero la disminución de BDNF también se asocia con estrés y trastornos psiquiátricos. Por el contrario, el ejercicio se ha relacionado con muchos beneficios cognitivos, incluida la ayuda para tratar la depresión leve, la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia.

«En conjunto, creemos que el ejercicio aumenta el BDNF en áreas clave del cerebro, que, a su vez, tiene efectos fisiológicos que ayudan a proteger a los humanos de los problemas psiquiátricos», escribieron Spedding y Noakes.

Pero mientras los niveles de BDNF aumentan en el torrente sanguíneo de las personas mientras hacen ejercicio, la influencia directa en la función cerebral no está claro Si bien existe una creciente evidencia de estudios en humanos para respaldar la hipótesis de que el BDNF fue crucial para el cerebro en desarrollo, dijo Noakes, pero esto aún no se ha demostrado de manera más definitiva. El trabajo en curso de Cotman y otros, como las investigaciones sobre los efectos del ejercicio en el Alzheimer, podría ser el clavo en el ataúd que Spedding y Noakes, ambos atletas competitivos, han estado esperando. Pero incluso con los detalles por resolver, Spedding y Noakes están impulsando la idea del ejercicio como una forma de salud cerebral, así como la salud corporal.

Cotman está de acuerdo. «Creo que es un principio importante que hay algo que le estás haciendo físicamente a tu cerebro que sabemos que es bueno para él», dijo. «Sé que a veces, cuando hago ejercicio, pienso: ‘¡Vaya, mis niveles de BDNF están aumentando!'».

T. Noakes, M. Spedding, «Juegos Olímpicos: corre por tu vida», Nature, 487: 295-296, 2012.

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