Actividad física y plasticidad cerebral en la edad adulta tardía

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PEDIATRÍA UNAM FISIOTERAPIA 
NEURODESARROLLO 
DR. ALEJANDRO MEDINA 
Plasticidad 
cerebral 
Traducción de artículo y 
comentario 
Dulce Madelyn Arias Alardín 
Actividad física y 
plasticidad cerebral en 
la edad adulta tardía 
Abstracto 
El cerebro humano se encoge con la edad 
avanzada, pero investigaciones recientes 
sugieren que también es capaz de una 
notable plasticidad, incluso en la vejez. En 
esta revisión, resumimos la investigación 
que relaciona una mayor cantidad de 
actividad física con una menor atrofia 
cortical, una mejor función cerebral y una 
función cognitiva mejorada, y 
argumentamos que la actividad física 
aprovecha la capacidad natural de 
plasticidad del cerebro. Además, aunque los 
efectos de la actividad física en el cerebro 
están relativamente generalizados, también 
existe cierta especificidad, de modo que las 
áreas prefrontal e hipocampal parecen estar 
más influenciadas que otras áreas del 
cerebro. Argumentamos que la 
especificidad de estos efectos proporciona 
una base biológica para comprender la 
capacidad de la actividad física para influir 
en los trastornos neurocognitivos y 
neuropsiquiátricos como la depresión. 
Si bien el cerebro humano se reduce a 
medida que avanza la edad, la investigación 
reciente sugiere que también es capaz de 
una extraordinaria plasticidad, incluso hacia 
el final de la vida. En esta revisión se 
resume la investigación que relaciona una 
gran cantidad de actividad física con una 
menor atrofia cortical, una mejor función 
cerebral y un refuerzo de la función 
cognitiva, y se argumenta que la actividad 
física hace uso de la capacidad natural del 
cerebro para la plasticidad. Además, 
aunque los efectos de la actividad física en 
el cerebro son relativamente generalizados, 
también hay alguna especificidad, de tal 
modo que las áreas prefrontal e 
hipocámpica parecen estar más 
influenciadas que otras áreas 
cerebrales. Se argumenta que la 
especificidad de estos efectos proporciona 
las bases biológicas para comprender la 
capacidad de la actividad física para influir 
en los trastornos neurocognitivos y 
neuropsiquiátricos como la depresión. Se 
concluye que la actividad física es una 
intervención prometedora que puede influir 
en la farmacología endógena del cerebro 
para reforzar las funciones cognitivas y 
emocionales en la adultez avanzada. 
Palabras clave: 
 envejecimiento 
 actividad física 
 ejercicio 
 cerebro 
 plasticidad 
 neuroplasticidad 
Introducción 
Se espera que la proporción de adultos 
mayores de 65 años aumente en los 
próximos 40 años. Se espera que un 
aumento anticipado en el número de adultos 
mayores conduzca a un aumento en la 
prevalencia de enfermedades relacionadas 
con la edad, lo que a su vez podría resultar 
en un aumento de los costos de atención 
médica y una mayor angustia entre la familia 
y los cuidadores. El deterioro cognitivo, y 
más específicamente la enfermedad de 
Alzheimer, es una de las enfermedades 
relacionadas con la edad más 
amenazantes, pero incluso el llamado 
deterioro cognitivo relacionado con la edad 
"normal" puede causar angustia angustiosa 
y pérdida de identidad 
personal. Desafortunadamente, los 
tratamientos farmacéuticos o las 
prevenciones para el deterioro cognitivo son 
solo moderadamente efectivos, lo que da 
como resultado la búsqueda de enfoques no 
https://www.tandfonline.com/keyword/Aging
https://www.tandfonline.com/keyword/Physical+Activity
https://www.tandfonline.com/keyword/Exercise
https://www.tandfonline.com/keyword/Brain
https://www.tandfonline.com/keyword/Plasticity
https://www.tandfonline.com/keyword/Neuroplasticity
farmacéuticos, como actividades 
intelectualmente estimulantes, 
intervenciones dietéticas y actividad física, 
para prevenir o tratar el deterioro cognitivo. 
Un informe reciente estimó que los factores 
de riesgo modificables, incluidos la 
educación, el tabaquismo, la obesidad en la 
mediana edad, la hipertensión, la diabetes, 
la depresión y la inactividad física 
contribuyen significativamente al riesgo de 
la enfermedad de Alzheimer, y que una 
reducción del 10 % al 25 % en estos factores 
podría prevenir hasta 3 millones de casos 
en todo el mundo. Sin embargo, a pesar del 
reconocimiento de la importancia de los 
factores de riesgo modificables en la 
incidencia y prevalencia del deterioro 
cognitivo, a menudo hay una mala 
interpretación de la investigación que se ha 
realizado para examinar si la intervención 
sobre estos factores de riesgo modificables 
tendría algún efecto notable en el cerebro o 
la función cognitiva. salud. Por el contrario, 
se ha llevado a cabo una gran cantidad de 
investigación para examinar los efectos de 
la actividad física y la estimulación cognitiva 
en la morfología y función del cerebro 
humano. El objetivo de esta revisión es 
resumir los hallazgos de investigaciones 
recientes que examinan el potencial de la 
actividad física, la aptitud cardiorrespiratoria 
y las intervenciones de ejercicio para 
mejorar la salud cerebral en la vejez. Los 
estudios revisados aquí respaldan la 
posición de que la actividad física influye en 
la farmacología endógena del cerebro y 
aprovecha la capacidad natural del cerebro 
para la plasticidad, hasta bien entrada la 
edad adulta. La actividad física aumenta la 
esperanza de vida, reduce el riesgo de 
muchas enfermedades cardiovasculares y 
cánceres, y también reduce el riesgo de 
deterioro cognitivo y depresión en la edad 
adulta tardía. En resumen, argumentamos 
que la influencia de la actividad física en la 
plasticidad cerebral podría tener 
consecuencias no solo para la memoria y 
otras funciones cognitivas, sino que también 
tiene implicaciones para muchas 
condiciones psiquiátricas y neurológicas 
diferentes a través de un conjunto de vías 
biológicas comunes. 
Estableciendo la base molecular de 
la actividad física en la salud del 
cerebro 
Varias revisiones recientes han descrito 
exhaustivamente los eventos 
neuromoleculares que resultan de la 
actividad física. Hay varias razones para 
resumir brevemente esta literatura 
aquí. Primero, los estudios que utilizan 
modelos de roedores para explorar las 
formas en que la actividad física influye en 
el cerebro pueden controlar cuándo y 
cuánta actividad física recibe el animal. Por 
lo tanto, la naturaleza de estos 
experimentos sistemáticos permite sacar 
conclusiones causales y direccionales sobre 
los efectos de la actividad física en el 
aprendizaje y la memoria, los sistemas de 
neurotransmisores, los factores metabólicos 
y de crecimiento y la proliferación 
celular. En segundo lugar, los modelos 
animales permiten un examen de los 
eventos celulares y moleculares resultantes 
de la actividad física que son simplemente 
imposibles de estudiar en humanos. Por 
estas razones, es importante describir esta 
literatura, ya que proporciona una base 
causal y biológica de bajo nivel para 
comprender los efectos observados en 
estudios clínicos y de neuroimagen en 
humanos. 
Uno de los primeros estudios encontró que 
los animales a los que se les proporcionó 
acceso a una rueda para correr en su jaula 
tendían a superar a sus contrapartes más 
sedentarias en varias tareas diferentes de 
aprendizaje y memoria, como el laberinto en 
T y el laberinto acuático de Morris. En una 
versión del laberinto acuático de Morris, se 
obliga a los roedores a nadar en una piscina 
opaca hasta que encuentran la ubicación de 
una plataforma sumergida que se encuentra 
justo debajo de la superficie. Al usar señales 
ubicadas alrededor de la habitación, el 
roedor aprende a navegar hacia la 
plataforma sumergida más rápidamente 
después de intentos sucesivos. En esta 
tarea, tanto los animales mayores como los 
más jóvenes que realizan ejercicio 
demuestran un aprendizaje más rápido de la 
ubicación de la plataforma sumergida en 
comparación con los roedores que no 
realizan ejercicio.Es importante destacar 
que el rendimiento en el laberinto acuáticode Morris se ha relacionado con frecuencia 
con el hipocampo, una estructura del lóbulo 
temporal medial crítica en la formación de la 
memoria. De hecho, otros estudios que 
utilizan tareas sensibles al hipocampo 
también han informado que el ejercicio 
mejora tanto la adquisición como la 
retención. Lo que sugiere que el hipocampo 
podría ser especialmente sensible a los 
efectos del ejercicio. 
Ahora existe un apoyo sustancial para los 
efectos sólidos y consistentes de la 
actividad física sobre la morfología y la 
función del hipocampo. Por ejemplo, uno de 
los hallazgos más consistentes en esta 
literatura es que el ejercicio tiene la 
capacidad de aumentar la proliferación 
celular en la circunvolución dentada del 
hipocampo, incluso en animales de edad 
avanzada. 
Además, el aumento de la proliferación y la 
supervivencia de las neuronas en el 
hipocampo intervienen en las mejoras del 
aprendizaje. Estos estudios indican que el 
hipocampo permanece altamente 
modificable a lo largo de la vida y que el 
ejercicio tiene la capacidad de aprovechar la 
plasticidad de esta estructura. 
La proliferación celular en el hipocampo 
conduce a una mayor demanda de 
nutrientes para respaldar la nueva 
arquitectura neuronal. Estas regiones 
adquieren nutrientes a través de una mayor 
vascularización del tejido neural. Después 
del ejercicio, se ha encontrado 
rutinariamente una mayor vascularización 
en varias regiones cerebrales diferentes, 
incluido el cerebelo, la corteza motora, el 
hipocampo y la corteza frontal. El aumento 
de la proliferación de células y capilares en 
el trabajo del hipocampo en concierto para 
mejorar el aprendizaje y la memoria en los 
paradigmas conductuales, pero estos 
efectos también se pueden observar a nivel 
neurofisiológico. Por ejemplo, el ejercicio 
aumenta el número de sinapsis en el 
hipocampo, mejora los índices de formación 
de la memoria a largo plazo, y eleva la tasa 
de expresión génica de moléculas 
asociadas con el aprendizaje y la 
memoria como el factor neurotrófico 
derivado del cerebro (BDNF) y la 
serotonina. 
Está claro a partir de esta literatura que el 
ejercicio influye en la integridad del 
hipocampo al influir en la expresión génica, 
la proliferación y supervivencia celular, la 
vascularización y la plasticidad 
sináptica. Sin embargo, esta literatura ha 
identificado muchas regiones diferentes del 
cerebro influenciadas por el ejercicio, lo que 
indica que el ejercicio tiene efectos 
generalizados. En conclusión, existen 
muchas vías moleculares y celulares 
diferentes que median los efectos del 
ejercicio en los resultados cognitivos y 
conductuales, incluido el aumento de la 
neurogénesis, la angiogénesis y la 
producción de factores de crecimiento 
importantes en la memoria y la función 
cognitiva. 
Efectos de la actividad física sobre 
la función cognitiva en humanos 
Mayores cantidades de actividad física y 
niveles más altos de aptitud 
cardiorrespiratoria se asocian con una mejor 
función cognitiva en los adultos 
mayores. Por ejemplo, los atletas adultos 
mayores superan a sus compañeros más 
sedentarios en muchas tareas cognitivas 
diferentes. Las personas de 21 años y más 
en forma son más rápidas y precisas en el 
funcionamiento ejecutivo y las tareas de 
memoria. Los estudios longitudinales de la 
actividad física también han encontrado que 
participar en una mayor cantidad de 
actividad física a una edad más temprana se 
asocia con una mejor función cognitiva más 
adelante en la vida, con mayores efectos 
para las personas que realizan ejercicios 
más intensos. Sin embargo, los estudios 
observacionales transversales y 
longitudinales a menudo están plagados de 
factores de confusión que dificultan hacer 
afirmaciones causales sobre el vínculo entre 
la actividad física y la función cognitiva. En 
otras palabras, en los estudios descritos 
anteriormente es igualmente probable que 
los individuos con mejor función cognitiva 
opten por participar en más actividades 
físicas que los individuos con peor función 
cognitiva. En la misma línea, la actividad 
física podría ser, en cambio, un indicador de 
mejores hábitos de salud en general, en 
lugar de ser específica de la actividad física 
per se. 
Los ensayos controlados aleatorios reducen 
o eliminan algunas de las limitaciones de los 
estudios transversales y 
observacionales. Estos tipos de 
intervenciones en las que los adultos 
mayores se asignan al azar a un grupo de 
actividad física de intensidad moderada o a 
un grupo de control no activo o menos 
activo, demuestran de forma rutinaria que 
aumentar la actividad física durante 3 a 6 
meses es eficaz para mejorar el rendimiento 
cognitivo. Por ejemplo, en un estudio, los 
adultos mayores inactivos fueron asignados 
al azar a un grupo de actividad física de 
intensidad moderada oa un grupo de control 
de estiramiento y tonificación durante 6 
meses.Ambos grupos acudieron al 
laboratorio 3 días a la semana y el grupo de 
ejercicio participó en ejercicios de 
intensidad moderada durante 30 a 45 
minutos por día, mientras que el grupo de 
estiramiento participó en ejercicios de 
estiramiento durante la misma cantidad de 
tiempo. Fisiólogos del ejercicio capacitados 
monitorearon la frecuencia cardíaca, la 
intensidad y el cumplimiento en ambos 
grupos durante la duración del régimen de 
ejercicio. Se realizó una evaluación 
neuropsicológica integral antes y después 
de la intervención. Este estudio encontró 
que la participación en actividad física de 
intensidad moderada (p. ej., caminar a paso 
ligero) fue efectiva para mejorar el 
desempeño en tareas que midieron 
funciones ejecutivas, pero fue menos 
efectiva para mejorar el desempeño en 
tareas que midieron otros dominios 
cognitivos. A diferencia de, el grupo de 
estiramiento y tonificación no mostró 
mejoras significativas en el rendimiento 
durante este mismo período. Los 
metanálisis de las intervenciones de 
actividad física han confirmado que los 
efectos del ejercicio sobre la función 
cognitiva en la vejez son tanto generales 
como específicos. General en el sentido de 
que muchos dominios cognitivos diferentes 
mejoran después de varios meses de 
ejercicio, pero específico en el sentido de 
que las funciones ejecutivas mejoran más 
que otras funciones cognitivas. 
Efectos de la actividad física y la 
aptitud aeróbica en los índices de 
neuroimagen de la salud cerebral 
Los estudios cognitivos en animales y 
humanos descritos anteriormente destacan 
algunos principios clave. Primero, en 
términos de la función cognitiva, los efectos 
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.31887/DCNS.2013.15.1/kerickson?scroll=top&needAccess=true&role=tab
del ejercicio parecen estar muy extendidos, 
pero están más fuertemente asociados con 
los dominios ejecutivos. Esto sugiere que 
las regiones y redes del cerebro que 
respaldan las funciones ejecutivas podrían 
ser más sensibles a los efectos del ejercicio 
que otras áreas del cerebro. La literatura 
sobre roedores respalda en gran medida 
esta afirmación, y los efectos más grandes 
y consistentes del ejercicio aparecen en 
regiones que respaldan funciones 
cognitivas de nivel superior, incluido el 
hipocampo, la corteza frontal y los ganglios 
basales. El segundo principio clave que 
surge de estos estudios es que el cerebro 
sigue siendo modificable hasta bien entrada 
la edad adulta, y la actividad física tiene la 
capacidad de aprovechar la plasticidad 
cerebral. La plasticidad cerebral resultante 
del ejercicio se puede detectar a nivel 
molecular y celular en roedores y a nivel 
cognitivo en humanos. Estos dos puntos, 
especificidad y plasticidad, proporcionan la 
base para los métodos de neuroimagen 
para examinar si la actividad física, el 
estado físico o el ejercicio tienen algún 
efecto apreciable en la morfología o función 
del cerebro humano. Dados los principios 
descritos anteriormente, los estudios de 
neuroimagen que exploran estas 
asociaciones han planteado la hipótesis de 
que la actividad físicainfluiría en la 
morfología y la función del cerebro humano 
y que los efectos estarían muy extendidos 
pero se asociarían de manera más 
consistente con regiones que respaldan 
funciones cognitivas de nivel superior, como 
el prefrontal. corteza e 
hipocampo. especificidad y plasticidad, 
proporcionan la base para los métodos de 
neuroimagen para examinar si la actividad 
física, el estado físico o el ejercicio tienen 
algún efecto apreciable en la morfología o 
función del cerebro humano. Dados los 
principios descritos anteriormente, los 
estudios de neuroimagen que exploran 
estas asociaciones han planteado la 
hipótesis de que la actividad física influiría 
en la morfología y la función del cerebro 
humano y que los efectos estarían muy 
extendidos pero se asociarían de manera 
más consistente con regiones que 
respaldan funciones cognitivas de nivel 
superior, como el prefrontal. corteza e 
hipocampo. especificidad y plasticidad, 
proporcionan la base para los métodos de 
neuroimagen para examinar si la actividad 
física, el estado físico o el ejercicio tienen 
algún efecto apreciable en la morfología o 
función del cerebro humano. Dados los 
principios descritos anteriormente, los 
estudios de neuroimagen que exploran 
estas asociaciones han planteado la 
hipótesis de que la actividad física influiría 
en la morfología y la función del cerebro 
humano y que los efectos estarían muy 
extendidos pero se asociarían de manera 
más consistente con regiones que 
respaldan funciones cognitivas de nivel 
superior, como el prefrontal. corteza e 
hipocampo. 
Una de las características desafortunadas 
del cerebro es que generalmente se encoge 
y se atrofia con la edad. De hecho, tanto la 
corteza prefrontal como el hipocampo se 
encogen aproximadamente entre un 1 % y 
un 2 % anual en personas mayores de 55 
años, con tasas más precipitadas de atrofia 
cuando las personas comienzan a 
experimentar deterioro cognitivo. Aunque la 
tasa y la trayectoria del declive varían de 
una región a otra, el hallazgo general es que 
las regiones que respaldan la memoria y las 
funciones ejecutivas muestran el declive 
más temprano y rápido. Curiosamente, la 
pérdida de volumen cerebral se refleja en 
los cambios relacionados con la edad en la 
función cognitiva, y las pérdidas más 
significativas ocurren en la memoria y las 
tareas ejecutivas. Sin embargo, son estos 
dominios cognitivos y áreas del cerebro los 
que parecen más sensibles al 
entrenamiento de actividad física. ¿Una 
mayor cantidad de actividad física o niveles 
más altos de aptitud cardiorrespiratoria 
tendrían alguna asociación beneficiosa o 
positiva con la morfología del cerebro de los 
adultos mayores? 
Ahora ha habido varios estudios que 
encuentran que los adultos mayores que 
están más en forma, más activos 
físicamente, y que participan en 
intervenciones de ejercicio tienen mayores 
volúmenes cerebrales que sus contrapartes 
menos en forma y menos activas. En un 
estudio transversal, se evaluaron los niveles 
de aptitud cardiorrespiratoria en una 
muestra de adultos mayores cognitivamente 
sanos y se utilizó morfometría basada en 
vóxeles para evaluar el volumen de materia 
gris. Aunque el aumento de la edad se 
asoció con reducciones en el volumen de 
materia gris en las cortezas prefrontal, 
temporal y parietal, estas mismas regiones 
cerebrales mostraron menos atrofia en 
adultos que estaban más en forma. Estos 
resultados demostraron que mantenerse en 
mejor forma aeróbica podría ayudar a 
preservar el tejido cerebral que 
normalmente se atrofiaría con la edad. Los 
niveles más altos de condición física ahora 
se han asociado con un mayor volumen de 
materia gris en otras poblaciones, incluidas 
las mujeres posmenopáusicas que reciben 
terapia hormonal, una muestra de adultos 
mayores con educación superior, una 
muestra con esclerosis múltiple, Adultos 
mayores de 41 años con deterioro cognitivo 
leve.Todos estos estudios han derivado en 
una conclusión similar a partir de estos 
resultados: las personas con un nivel más 
alto de condición física tienen un mayor 
volumen de materia gris que las personas 
menos en forma, y las asociaciones son 
relativamente específicas de las áreas del 
cerebro que respaldan la cognición de nivel 
superior, incluida la corteza prefrontal. . 
Como se describió anteriormente, gran 
parte de la literatura sobre animales se ha 
centrado en los efectos del ejercicio sobre la 
plasticidad del hipocampo y las funciones de 
memoria respaldadas por el 
hipocampo. ¿Los niveles más altos de 
aptitud cardiorrespiratoria están asociados 
con volúmenes de hipocampo más grandes 
en humanos? Esta pregunta es importante 
ya que el hipocampo se encoge con la edad 
y contribuye a la pérdida de memoria 
relacionada con la edad. En 165 adultos 
mayores cognitivamente normales, se 
registraron los niveles de aptitud 
cardiorrespiratoria además de imágenes 
anatómicas del cerebro de alta resolución. 
El tamaño del hipocampo se evaluó 
mediante un algoritmo de segmentación 
automatizado que utiliza un modelo de 
distribución de puntos para determinar la 
ubicación, el tamaño y la forma de la 
estructura. Se encontró una clara 
asociación entre los niveles más altos de 
condición física y un mayor volumen del 
hipocampo, pero lo que es más importante, 
un mayor volumen del hipocampo también 
medió en la asociación entre la memoria y la 
condición física. Este resultado sugiere que 
un mayor volumen del hipocampo no es solo 
un subproducto sin sentido de una mayor 
vascularización, sino que tiene un impacto 
significativo en la función de la memoria en 
la vejez. Esta asociación general entre 
niveles más altos de condición física y un 
mayor volumen del hipocampo ahora se ha 
replicado en personas con deterioro 
cognitivo leve. 
La investigación transversal define 
asociaciones importantes entre variables de 
interés, como los niveles de aptitud 
cardiorrespiratoria y el volumen cortical. Es 
necesario demostrar estas asociaciones 
antes de embarcarse en un ensayo 
aleatorizado longitudinal largo y 
costoso. Sin embargo, existen limitaciones 
inherentes a los diseños transversales que 
prohíben la capacidad de sacar 
conclusiones sobre la naturaleza causal de 
la actividad física en la plasticidad 
cerebral. Ahora se han realizado varios 
estudios que examinan estas asociaciones 
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.31887/DCNS.2013.15.1/kerickson?scroll=top&needAccess=true&role=tab
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.31887/DCNS.2013.15.1/kerickson?scroll=top&needAccess=true&role=tab
desde una perspectiva longitudinal y 
aleatoria. Por ejemplo, en el Estudio de 
Salud Cardiovascular en el sitio de 
Pittsburgh, Pensilvania, 1479 adultos 
ambulatorios mayores de 65 años se 
inscribieron en un estudio longitudinal sobre 
la incidencia de enfermedades 
cardiovasculares. Se recopiló información 
sobre estilos de vida y función física como 
parte de este estudio, incluida información 
sobre la frecuencia y la duración de las 
caminatas. Aproximadamente 9 años 
después del período de inscripción original, 
estos mismos participantes fueron 
reclutados para participar en un estudio de 
resonancia magnética cerebral en el que se 
recolectaron imágenes cerebrales de alta 
resolución. Las imágenes cerebrales de 299 
adultos cognitivamente normales se 
seleccionaron de esta muestra y se usaron 
en un análisis para examinar si una mayor 
cantidad de caminatas autoinformadas 9 
años antes predecía el volumen de materia 
gris más adelante en la vida. El análisis de 
estos datos confirmó que una mayor 
cantidad de actividad física se asoció con un 
mayor volumen de materia gris en varias 
regiones cerebrales diferentes, incluida la 
corteza frontal, la corteza parietal y la 
corteza temporal, incluido el 
hipocampo. Curiosamente, después de un 
período de 4 años más, 116 de estos 299 
adultos fueron diagnosticados con deterioro 
cognitivo leve o demencia, pero un mayor 
volumen de materia gris asociado con la 
actividad físicase asoció con un riesgo dos 
veces menor de desarrollar deterioro 
cognitivo. Este estudio demostró por 
primera vez el vínculo entre la participación 
en la actividad física a una edad más 
temprana, un mayor volumen de materia 
gris y la reducción del riesgo de deterioro 
cognitivo más adelante en la vida. 
Este estudio y otros demuestran que los 
efectos de la actividad física sobre la 
plasticidad cerebral pueden perdurar e 
influir en el riesgo de deterioro cognitivo 
durante varios años. Las intervenciones 
aleatorias también informaron que asignar a 
adultos mayores sedentarios a participar en 
más actividad física da como resultado un 
aumento en el volumen de materia gris en 
varias áreas cerebrales diferentes. Por 
ejemplo, Colcombe et al. asignaron al azar 
a un grupo de adultos cognitivamente 
normales a un programa de ejercicios de 
caminata de intensidad moderada oa un 
grupo de control de estiramiento y 
tonificación. Similar al estudio descrito 
anteriormente, este estudio requirió que los 
participantes se presentaran en el 
laboratorio tres veces por semana durante 
un período de 6 meses. Se recogieron 
imágenes de resonancia magnética cerebral 
de alta resolución tanto antes como 
después del período de 
intervención. Curiosamente, el grupo de 
ejercicios de caminata mostró un aumento 
significativo en el volumen de las áreas 
cerebrales prefrontal y temporal junto con 
un aumento en el volumen de los tractos de 
materia blanca frontal, especialmente la 
rodilla del cuerpo calloso. 
Otra intervención aleatoria de actividad 
física examinó si la participación en 1 año de 
un régimen de ejercicio estructurado 
aumentaría el volumen del hipocampo en 
adultos mayores. En este estudio, 120 
adultos mayores cognitivamente normales 
participaron en un diseño de ejercicio similar 
al descrito anteriormente. Se recogieron 
escáneres cerebrales de alta resolución 
antes de la intervención, después de 6 
meses y luego al finalizar el ensayo de 1 
año. Aunque el tálamo y el núcleo caudado 
no mostraron cambios significativos en el 
volumen como resultado del ejercicio, hubo 
un efecto del ejercicio sobre el tamaño del 
hipocampo. Mientras que el grupo de 
control de estiramiento y tonificación mostró 
una disminución del 1,4 % en el tamaño del 
hipocampo, el grupo que hizo ejercicio 
mostró un aumento de aproximadamente el 
2 % durante este mismo período de 1 
año. Este estudio demostró que el volumen 
del hipocampo sigue siendo modificable 
hasta la edad adulta tardía, y la participación 
en 1 año de ejercicio constante y de 
intensidad moderada fue suficiente para 
aumentar el tamaño de la 
estructura. Además, los cambios en el 
volumen del hipocampo para el grupo de 
ejercicio se correlacionaron con mejoras en 
el rendimiento de la memoria, lo que sugiere 
un vínculo importante entre los cambios en 
el volumen inducidos por el ejercicio y la 
mejora de la memoria. De hecho, estudios 
más recientes han encontrado que las 
diferencias volumétricas observadas en 
función de la aptitud cardiorrespiratoria 
median mejoras en la memoria y la función 
ejecutiva, respaldando nuevamente la 
afirmación de que estos efectos 
volumétricos no son subproductos sin 
sentido, sino factores importantes para 
promover una mejor función cognitiva. 
Esta discusión resume la literatura científica 
relativamente bien establecida que utiliza 
ensayos controlados transversales, 
longitudinales, observacionales y aleatorios 
que examinan el efecto de la actividad física 
o la aptitud cardiorrespiratoria en el volumen 
de materia gris regional. Estos estudios han 
informado consistentemente que los niveles 
más altos de condición física están 
asociados con volúmenes cerebrales más 
grandes, y que la participación en 
cantidades modestas de actividad física es 
suficiente para aumentar el volumen de 
materia gris en regiones seleccionadas del 
cerebro. Además, estos resultados están en 
línea con la literatura animal y la literatura 
cognitiva humana descrita en las secciones 
anteriores que demuestran la plasticidad 
cerebral y la especificidad de los efectos de 
una mayor cantidad de actividad física. 
Los datos volumétricos han resultado útiles 
para identificar cómo la actividad física 
podría alterar la morfología del cerebro 
adulto. Sin embargo, otros métodos de 
neuroimagen, como la resonancia 
magnética funcional (fMRI) y los enfoques 
de resonancia magnética de conectividad 
en estado de reposo (rs), permiten 
investigar los efectos de la actividad física 
en la dinámica de la red cerebral. En uno de 
los primeros estudios para examinar esto, 
Colcombe et al. empleó una tarea que 
medía la atención selectiva y el control 
ejecutivo en un experimento de dos 
partes. En el primer experimento, los niveles 
más altos de aptitud cardiorrespiratoria se 
asociaron con un mejor desempeño en la 
tarea y esto fue paralelo a aumentos en la 
actividad de resonancia magnética funcional 
en las regiones cerebrales parietal y 
prefrontal dorsolateral. El segundo 
experimento fue una intervención de 
ejercicio aleatoria en la que se asignó a los 
adultos a recibir un régimen de ejercicio 
estructurado durante 6 meses oa un grupo 
de control de estiramiento y tonificación 
durante la misma cantidad de tiempo. Los 
participantes realizaron la misma tarea de 
atención selectiva que los participantes en 
el primer experimento. Los resultados del 
ensayo aleatorio fueron sorprendentemente 
similares a los resultados del estudio 
transversal. Es decir, después de 6 meses 
de la intervención, el grupo de ejercicio 
mostró una mayor actividad en la corteza 
prefrontal dorsolateral y la corteza parietal y 
una menor actividad en áreas que apoyan el 
control de conflictos, como la corteza 
cingulada anterior. Estos resultados son 
importantes porque demuestran que 
además de los cambios volumétricos 
resultantes del ejercicio, también hay 
cambios significativos en la función cerebral 
provocada por la tarea. Por lo tanto, el 
cerebro procesa las demandas de tareas de 
manera más eficiente después de solo 6 
meses de ejercicio. 
Aunque solo hay varios estudios publicados 
que usan paradigmas de fMRI, cada uno de 
estos estudios ha encontrado una mayor 
actividad de fMRI en regiones prefrontales, 
incluso durante una tarea de memoria 
semántica, la tarea de sustitución de 
símbolos de dígitos, y la tarea de Stroop en 
función de mayores niveles de aptitud 
cardiorrespiratoria o de mayores niveles de 
actividad física. Sin embargo, cada uno de 
estos estudios también reconoce la 
naturaleza compleja de la función cognitiva 
y la necesidad de comprender las redes de 
regiones que respaldan la cognición y cómo 
la actividad física ejerce sus efectos sobre 
estas redes. Por lo tanto, es importante 
identificar no solo qué áreas del cerebro 
están asociadas con la actividad física, sino 
también comprender cómo la actividad 
física influye en la comunicación entre las 
regiones. ¿Podría mejorar la conexión 
funcional de la red después de varios meses 
de ejercicio y estos efectos mediarían 
mejoras en la memoria y la función 
ejecutiva? 
La conectividad entre regiones se puede 
examinar utilizando varios métodos 
diferentes. Las regiones de interés pueden 
usarse como semillas para examinar si las 
regiones que están funcionalmente 
conectadas con la región semilla varían en 
función de alguna variable de interés (por 
ejemplo, niveles de aptitud 
cardiorrespiratoria). Utilizando un enfoque 
basado en semillas para examinar la 
conectividad funcional, Voss et 
al. encontraron que los adultos mayores que 
tenían niveles más altos de aptitud 
cardiorrespiratoria tenían una mayor 
conectividad en la llamada red de modo 
predeterminado. Además, encontraron que 
el aumento de la conectividad medía las 
mejoras relacionadas con la aptitud física 
del control ejecutivo. Dado que el modo de 
red predeterminado se reduce en adultos 
mayores con deterioro cognitivo leve y 
demencia, una mayor conectividad 
funcional indica quela actividad física 
podría reducir el riesgo de deterioro al 
elevar la cohesión de la red de modo 
predeterminado. De hecho, los resultados 
de dos intervenciones aleatorias indican que 
la conectividad funcional de estas redes 
puede modificarse después de varios 
meses de actividad física. 
Los estudios descritos anteriormente se 
centran en tres formas de salud e integridad 
del cerebro en la vejez: morfología, 
dinámica funcional evocada por tareas y 
conectividad. Para cada una de estas 
medidas, las intervenciones transversales, 
observacionales y aleatorias indican que la 
actividad física es capaz de modificar las 
pérdidas relacionadas con la edad y que los 
cambios inducidos por la actividad física en 
la integridad y función del cerebro median 
mejoras en la cognición. En resumen, la 
literatura de neuroimagen humana sobre la 
actividad física indica que el cerebro 
permanece modificable hasta la edad adulta 
tardía, los efectos se distribuyen por todo el 
cerebro, pero son más sólidos en las 
regiones del lóbulo temporal medial y 
prefrontal. 
Vías biológicas comunes en la 
depresión 
La Colaboración Cochrane realizó una 
revisión sistemática de los efectos del 
ejercicio sobre la depresión en adultos de 
edades mixtas. Identificaron 32 ensayos 
(1858 participantes) que cumplieron con sus 
criterios de inclusión, de los cuales 30 (1101 
participantes) proporcionaron datos para 
metanálisis. Con base en estos 30 ensayos, 
los autores concluyeron que el ejercicio 
parece mejorar los síntomas depresivos en 
personas con depresión en comparación 
con ningún tratamiento o una intervención 
de control. En comparación con "ningún 
tratamiento", el ejercicio tuvo un tamaño del 
efecto moderado (diferencia de medias 
estandarizada [DME] -0,67, confianza del 
95% (IC) -0,90 a -0,43). No hubo diferencias 
significativas al comparar los efectos del 
ejercicio con la terapia cognitiva o el 
tratamiento antidepresivo. Cuando los 
autores limitaron los análisis a los cuatro 
ensayos de alta calidad (326 participantes), 
la DME agrupada fue -0,31 (IC del 95%: -
0,63 a 0,01), lo que indica un efecto 
pequeño a favor del ejercicio. 
Entre los 32 ensayos identificados que 
cumplieron con los criterios de inclusión, 8 
estudios se centraron en adultos mayores 
de 60 años o los incluyeron. Seis de los 
estudios incluyeron ejercicio aeróbico y dos 
estudios de entrenamiento de resistencia 
progresiva. De los 6 estudios que incluyeron 
ejercicio aeróbico, se examinaron varios 
ejercicios e intervenciones de 
comparación. Blumenthal y colegas (1999) 
estudiaron voluntarios de la comunidad con 
trastorno depresivo mayor (TDM) (n=156) 
edad media (DE) de 57 (6,5) asignados al 
azar a ejercicio aeróbico (caminar o trotar en 
grupo 3 veces por semana), tratamiento 
farmacológico antidepresivo ( sertralina), o 
la combinación. Descubrieron que todos los 
grupos de tratamiento tuvieron una mejora 
estadísticamente significativa en las 
puntuaciones de depresión, aunque los 
participantes que recibieron medicación 
sola tuvieron la respuesta inicial más 
rápida. Después de 16 semanas de 
tratamiento, el ejercicio fue igualmente 
efectivo para reducir la depresión entre los 
adultos mayores con TDM. Una limitación 
de este estudio fue la ausencia de un 
placebo o una intervención de control. En un 
estudio de seguimiento, Blumenthal y 
colegas examinaron a adultos mayores con 
MDD que vivían en la comunidad (n = 202), 
edad media (SD) de 52 (8), asignados 
aleatoriamente a ejercicio en el hogar, 
ejercicio supervisado en un entorno grupal, 
sertralina o placebo durante 16 semanas. Si 
bien hubo una alta tasa de respuesta al 
placebo, la eficacia del ejercicio fue 
comparable a la farmacoterapia 
antidepresiva, y ambas fueron mejores que 
el placebo. Brenes y sus colegas estudiaron 
a 37 adultos mayores con una edad media 
(DE) de 73,5 (7,8) con depresión menor, 
asignados al azar a ejercicio, 
farmacoterapia antidepresiva (sertralina) o 
atención habitual durante 16 semanas. En 
los 32 participantes que completaron el 
estudio, encontraron tendencias para que el 
ejercicio y la sertralina fueran superiores a 
la atención habitual para mejorar el 
funcionamiento emocional y físico. Mather y 
sus colegas examinaron si el ejercicio es 
eficaz como complemento de la 
farmacoterapia antidepresiva en adultos 
mayores. Ochenta y seis adultos mayores 
con depresión (edad promedio 65) fueron 
asignados al azar para asistir a clases de 
ejercicio o charlas de educación para la 
salud durante 10 semanas. A las 10 
semanas, una proporción significativamente 
mayor del grupo de ejercicio (55 % versus 
33 %) experimentó una disminución de más 
del 30 % en los síntomas depresivos, 
medidos con la escala de calificación de 
depresión de Hamilton. McNeil y colegas 
(1991) asignaron aleatoriamente a 30 
adultos mayores moderadamente 
deprimidos que vivían en la comunidad con 
una edad media (DE) de 72,5 (6,9) a 1 de 3 
intervenciones: ejercicio acompañado por el 
experimentador (caminar), condición de 
control de contacto social y espera. -control 
de lista. Encontraron que el ejercicio y el 
contacto social resultaron en reducciones 
en el Inventario de Depresión de Beck. Por 
último, Williams y Tappen examinaron los 
efectos del entrenamiento físico para 
adultos mayores deprimidos con 
enfermedad de Alzheimer. Los sujetos 
fueron asignados aleatoriamente a 16 
semanas de ejercicio integral, caminata 
supervisada o conversación 
social. Encontraron que los tres grupos 
tuvieron una reducción en los síntomas 
depresivos, y el ejercicio mostró un 
beneficio ligeramente mayor. 
Dos estudios encontraron efectos 
antidepresivos del entrenamiento de 
resistencia progresivo en adultos mayores 
con depresión. Singh y sus colegas 
estudiaron los efectos del entrenamiento de 
resistencia progresiva (PRT) en adultos 
deprimidos de 60 años o más con una edad 
media (DE) de 71,3 (1,2). Más de 10 
semanas en comparación con un grupo de 
control de atención, PRT se asoció con una 
mejora en las medidas de síntomas 
depresivos, calidad de vida, funcionamiento 
social y fuerza. En un estudio de 
seguimiento, Singh y sus colegas 
encontraron que la PRT de mayor 
intensidad era más efectiva que la PRT de 
baja intensidad en la depresión en adultos 
mayores. 
Estos estudios respaldan el argumento de 
que el ejercicio tiene efectos antidepresivos 
en los adultos mayores, pero el mecanismo 
de acción aún no está claro. Los estudios 
tienen cuidado de notar el potencial de los 
efectos antidepresivos de la expectativa y la 
atención en la participación en la 
investigación, así como para la socialización 
cuando se realizan ejercicios 
grupales. Además, los investigadores 
también han sugerido los efectos de una 
mayor autoeficacia, una sensación de 
dominio, pensamientos positivos, 
distracción de los pensamientos negativos y 
un mejor concepto de sí mismo. Sin 
embargo, los mecanismos biológicos 
relacionados con la salud general del 
cerebro probablemente también estén 
relacionados con las propiedades del 
ejercicio para elevar el estado de 
ánimo. Estos mecanismos, descritos 
anteriormente, incluyen un mayor volumen 
de materia gris en la corteza prefrontal y las 
áreas cerebrales del hipocampo, un 
funcionamiento elevado de los circuitos 
cerebrales involucrados en el estado de 
ánimo y la función emocional, como las 
subregiones de la corteza frontal y el lóbulo 
temporal medio, y mejoras en la 
conectividad funcional del cerebro 
predeterminado. -modo de red. Además, 
también es probable que el ejercicio tenga 
un efecto pleiotrópico en los sistemas 
moleculares relacionados con el eje 
hipotálamo-pituitario-adrenocortical, la 
neurotransmisión dopaminérgica, 
noradrenérgica, serotoninérgica, la función 
inmunitaria y el BDNF (Figura 1 ). Sin 
embargo, estos mecanismos biológicos del 
ejercicio aún no se han estudiado 
detenidamente en adultos mayores con 
depresión. El papel que podrían tener los 
cambios en la morfología yla función en la 
mitigación de los síntomas depresivos sigue 
siendo especulativo en este momento. 
Figura 1. Representación esquemática 
del camino general por el cual la 
actividad física mejora la función 
cognitiva y el estado de ánimo. Podría 
plantearse la hipótesis de que las 
mejoras en la función cognitiva median 
las mejoras en el estado de ánimo o que 
las mejoras en el estado de ánimo 
median algunas de las mejoras en la 
función cognitiva. Las líneas punteadas 
representan estos caminos hipotéticos. 
 
 
Actividad Física 
Cambios 
moleculares/celular
es en el cerebro 
Cambios 
volumétricos/funcio
nales en el cerebro 
Estado de ánimo 
mejorado 
Mejoras 
cognitivas 
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.31887/DCNS.2013.15.1/kerickson?scroll=top&needAccess=true&role=tab#DialoguesClinNeurosci-15-99-g001
Conclusiones y direcciones futuras 
En esta revisión, hemos resumido 
brevemente la literatura expansiva y en 
constante crecimiento sobre los efectos de 
la actividad física en la salud y la plasticidad 
del cerebro. Podemos concluir a partir de 
esta descripción general que la actividad 
física tiene efectos consistentes y sólidos en 
el cerebro, que median mejoras en el 
rendimiento cognitivo y reducen el riesgo de 
trastornos neuropsiquiátricos. La belleza de 
esta investigación es que los efectos 
parecen consistentes entre especies y 
poblaciones, lo que indica un nivel 
excepcional de traducción que es raro 
encontrar en otras disciplinas. 
La investigación en esta área ha 
demostrado que los efectos de la actividad 
física sobre la plasticidad cerebral en la 
vejez tienen un notable grado de 
especificidad, de modo que algunas áreas 
del cerebro parecen estar más influenciadas 
por la actividad física que otras 
áreas. Puede haber varias razones para 
esta especificidad. Una explicación podría 
ser que el hipocampo, la corteza frontal y las 
áreas vecinas son inherentemente más 
plásticas que otras áreas del cerebro y que 
el grado de especificidad es simplemente 
una característica de las regiones del 
cerebro examinadas en lugar de algo 
específico de las capacidades de la 
actividad física per se. Sin embargo, una 
explicación alternativa es que estas áreas 
del cerebro contienen algún proceso 
molecular o celular que está influenciado 
por la participación en la actividad física. Por 
ejemplo, Una tercera posible explicación 
podría ser que las áreas del cerebro que 
muestran la mayor cantidad de atrofia con la 
edad, incluida la corteza frontal y el 
hipocampo, son las más sensibles a los 
efectos de la actividad física. Por lo tanto, la 
especificidad de la actividad física en la 
corteza frontal y el hipocampo podría estar 
relacionada con la naturaleza atrofiante de 
estas áreas. De acuerdo con este 
razonamiento, dado que estas áreas del 
cerebro se reducen con la edad, hay más 
espacio para que crezcan con una 
intervención como la actividad física. Por lo 
tanto, la especificidad de la actividad física 
tiene que ver con una variación 
relativamente pequeña en el tamaño y la 
función de otras regiones del cerebro con el 
avance de la edad. Cualquiera que sea la 
explicación de la especificidad, los efectos 
parecen ser sólidos y consistentes entre 
muestras y poblaciones. 
A pesar de la literatura bien establecida que 
vincula la actividad física con la salud y la 
plasticidad del cerebro en la vejez, quedan 
muchas preguntas sin respuesta. En primer 
lugar, aunque varios estudios descritos 
anteriormente han encontrado efectos con 
el ejercicio de intensidad moderada durante 
varios meses, aún se desconoce la 
naturaleza dosis-respuesta exacta del 
vínculo entre la actividad física y el estado 
de ánimo, la cognición o la salud 
cerebral. En otras palabras, hay una 
comprensión muy pobre de cuánta actividad 
física es necesaria para observar los 
efectos. En segundo lugar, las personas 
dejan de hacer ejercicio por una variedad de 
razones diferentes, incluidas lesiones, 
enfermedades y problemas personales (p. 
ej., luto). Debido a esto, es importante 
examinar si los efectos de un estilo de vida 
físicamente activo se mantienen o se 
pierden después de un período de 
inactividad. Desafortunadamente, tenemos 
una comprensión muy pobre de la retención 
de los efectos de la actividad física. Tercero, 
tenemos una comprensión muy pobre de los 
tipos de ejercicios que podrían ser más 
útiles para promover un cerebro más 
saludable. Es concebible que los deportes 
competitivos como el tenis ofrezcan 
beneficios adicionales más allá de los 
deportes no competitivos debido a su 
dependencia de la coordinación física, el 
esfuerzo cognitivo y la interacción social. En 
resumen, aunque tenemos una sólida 
comprensión del potencial de la actividad 
física para mejorar la salud cognitiva y 
cerebral en la vejez, quedan muchas 
preguntas sin respuesta para futuras 
investigaciones. Es concebible que los 
deportes competitivos como el tenis 
ofrezcan beneficios adicionales más allá de 
los deportes no competitivos debido a su 
dependencia de la coordinación física, el 
esfuerzo cognitivo y la interacción social. En 
resumen, aunque tenemos una sólida 
comprensión del potencial de la actividad 
física para mejorar la salud cognitiva y 
cerebral en la vejez, quedan muchas 
preguntas sin respuesta para futuras 
investigaciones. Es concebible que los 
deportes competitivos como el tenis 
ofrezcan beneficios adicionales más allá de 
los deportes no competitivos debido a su 
dependencia de la coordinación física, el 
esfuerzo cognitivo y la interacción social. En 
resumen, aunque tenemos una sólida 
comprensión del potencial de la actividad 
física para mejorar la salud cognitiva y 
cerebral en la vejez, quedan muchas 
preguntas sin respuesta para futuras 
investigaciones. 
KIE fue apoyado por el Centro de 
Investigación de la Enfermedad de 
Alzheimer de la Universidad de Pittsburgh 
(P50 AG005133) y una beca de 
investigación de los Institutos Nacionales de 
Salud (R01 DK095172). AGG recibió el 
apoyo de las subvenciones R01 MH084921 
y ACISR P30 MH090333 de los Institutos 
Nacionales de Salud. MAB recibió el apoyo 
del Centro de Investigación de la 
Enfermedad de Alzheimer de la Universidad 
de Pittsburgh de los Institutos Nacionales de 
la Salud (P50 AG005133), ACISR P30 
MH090333 y R01 MH080240. 
 
 
REFERENCIA DE ARTÍCULO: 
 Kirk I. Erickson, Ariel G. Gildengers & 
Meryl A. Butters (2013) Physical 
activity and brain plasticity in late 
adulthood, Dialogues in Clinical 
Neuroscience, 15:1, 99-108, DOI: 
10.31887/DCNS.2013.15.1/kerickson