Nota

Universidad Nacional de Tucumán - Escuela Universitaria de Educación Física

16 de Mayo de 2022 | 6 ′ 51 ′′

Estudian los mecanismos cerebrales previos a las acciones motoras

Un investigador tucumano analiza qué ocurre en el cerebro de las personas en instancias previas a realizar una acción motora con la idea de mejorar el rendimiento en una práctica deportiva, o en una terapia de rehabilitación.
Estudian los mecanismos cerebrales previos a las acciones motoras

Leonardo Cano realizando mediciones junto al equipo español.

Un tiro penal en el fútbol profesional, o un remate de pelota en el tenis de elite no son movimientos que ocurran sólo como consecuencia del entrenamiento físico de los jugadores, sino que son el resultado de un complejo mecanismo cerebral que permite responder a un determinado estímulo con una rapidez asombrosa.

Un investigador tucumano pudo medir que un movimiento simple puede durar 200 milisegundos, pero la planificación previa (lo que está ocurriendo en el cerebro sin que se observen movimientos externos) puede tomar tres veces más tiempo y, sin embargo, no supera un segundo. Por ese motivo, analiza qué ocurre en el cerebro de las personas en instancias previas a realizar una acción motora con la idea de mejorar el rendimiento en una práctica deportiva, o en una terapia de rehabilitación.

Leonardo Cano es licenciado en Educación Física por la Universidad Nacional de Tucumán (UNT) y realiza estudios doctorales en el Instituto Superior de Investigaciones Biológicas, institución de doble dependencia entre la Universidad Nacional de Tucumán y el Conicet. Estudia las diferencias en el funcionamiento del cerebro de un deportista profesional y el de un sujeto común, tanto en la percepción de los estímulos como en la planificación de la ejecución del movimiento. Hasta hace poco estuvo en el Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández de Elche, España, y trabajó con un reconocido grupo de investigación para medir las reacciones cerebrales de ambos grupos.

Fernando Farfán, docente de la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la UNT, dirige la tesis doctoral de Cano. Las pruebas realizadas en España les permitieron a los investigadores encontrar las primeras diferencias en la respuesta a estímulos entre deportistas profesionales y personas comunes. “Realizamos ensayos donde deportistas y gente común eran sometidos a estímulos simples (mover un pie o una mano ante una luz que se encienda, por ejemplo) y encontramos que el tiempo de reacción (el tiempo que transcurre desde que aparece el estímulo hasta que comienza el movimiento) es casi la mitad en un deportista profesional, respecto de un sujeto control”, manifestó Cano.

Farfán detalló que, en la competencia de alto rendimiento, los deportistas generalmente llegan a la máxima condición física, y las ventajas que pueden tomar sobre otro competidor son mínimas. “En este contexto es donde interesa conocer los mecanismos cerebrales, para intentar disminuir el tiempo de reacción, o para minimizar las influencias negativas de las emociones en una competencia”, ejemplificó.

Hace casi cien años que los investigadores usan técnicas de monitoreo de las señales eléctricas en el cerebro para entender los procesos internos por medio de electroencefalografía. Esta técnica brinda información de lo que ocurre en diferentes áreas del cerebro, con una resolución temporal de gran calidad que permite obtener información en ventanas de milisegundos y esto contribuye a captar decisiones motoras de gran velocidad. Es el sistema que empleó Cano en los ensayos que realizaron junto al equipo de estudio español.

Ensayos realizados a un karateka

El especialista le aseguró a Argentina Investiga que el estudio les permitió encontrar un marcador confiable para cuantificar la eficiencia motora de una persona, basado en la conectividad que existe entre su cerebro y los músculos que participan en un determinado movimiento. Ahora, el desafío será poner en número ese marcador y para eso realizarán nuevas pruebas de distinta complejidad a deportistas de elite y a personas comunes, ya que sospechan que los valores serán distintos entre ambos grupos de estudio.

Farfán y Cano coincidieron en que el objetivo de la investigación, a largo plazo, es utilizar ese marcador para evaluar intervenciones relacionadas a lo motor, por ejemplo, utilizarlo como un indicador del progreso en una terapia de readaptación de lesiones musculo-esqueléticas, o de rehabilitación en pacientes con dificultades motoras después de accidentes cerebro-vasculares. Incluso, en un futuro no tan lejano, podrían cuantificarse los cambios en el aprendizaje motor en la infancia y hasta evaluar métodos de entrenamiento deportivo cada más vez eficaces.

Farfán fue más lejos en sus cálculos y consideró que el estudio podría ayudar a detectar en forma temprana enfermedades neurodegenerativas que afecten el movimiento. Una acción motora como levantar un vaso para tomar agua involucra procesos tales como el análisis del entorno, una evaluación de las necesidades (tengo sed, hambre) y la toma de decisión para comenzar la acción. Enfermedades como las del Parkinson, Alzheimer y epilepsia afectan la capacidad de tomar una decisión y, por consiguiente, de realizar una tarea eficientemente. "Si el procesamiento cerebral puede ser cuantificado a través de marcadores (como los que propone Leo) podría servir como método de diagnóstico temprano de estas enfermedades cuando aún no se observan deterioros cognitivos, pero sí un retardo de la reacción ante un estímulo”, reflexionó.

Más compromiso del sistema nervioso central, menos eficiencia del movimiento

Cano afirmó que para realizar un movimiento eficiente se requiere de una sincronización de contracción y relajación coordinada de los diferentes grupos musculares. En la medida en que estos músculos que intervienen tengan mayor dependencia del sistema nervioso central, menor será la eficiencia del sistema. Dicho de otro modo, “mientras el cerebro se ocupe de orquestar la activación o la inhibición de todos los músculos que participan, mayor será su esfuerzo y menor la eficiencia”, explicó. El investigador opinó que los deportistas profesionales demandan menos esfuerzo de su sistema nervioso central para practicar su disciplina (como resultado de tanto entrenamiento y de automatizar muchas acciones) y esto les permite tener mayor disponibilidad del cerebro para captar los estímulos del medio y para perfeccionar su técnica.

Cano mencionó que desde hace años se estudia la eficiencia motora basada en la respuesta, es decir, se mide lo que ocurre durante la ejecución del movimiento (la velocidad, la fuerza, la precisión, la potencia). “Nosotros estudiamos los procesos previos a la aparición de esa respuesta motora. El objetivo del entrenamiento físico-cognitivo-motor es lograr automatizar algunas respuestas. Con el entrenamiento podría conseguirse menor dependencia del sistema nervioso central para controlar los movimientos, lo cual se traduciría en mayor eficiencia”, finalizó.

Daniela Orlandi
Universidad Nacional de Tucumán

Dirección de Medios y Comunicación Institucional
danielaorlandi@rectorado.unt.edu.ar
www.unt.edu.ar


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