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Default @ February 17, 2014

Físicamente niños aptos tienen más robusto cerebro sustancia blanca que sus compañeros menos-fit

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Un nuevo estudio de 9 y 10 años de edad se encuentra que los que son más acondicionamiento aeróbico tienen tractos de sustancia blanca más fibrosas y compactas en el cerebro que sus pares que son menos aptos. La "materia blanca" describe los haces de axones que transportan las señales nerviosas de una región del cerebro a otra. Más materia blanca compacta se asocia con la actividad del nervio más rápido y más eficiente.

Físicamente niños aptos tienen más robusto cerebro sustancia blanca que sus compañeros menos-fit


Kinesiología y profesor de salud comunitaria Charles Hillman (derecha), investigador postdoctoral Laura Chaddock-Heyman y sus colegas encontraron que los niños en buena forma física tenían más compactos tractos de materia blanca en el cerebro que los niños que se encontraban en peor estado físico.

Crédito: L. Brian Stauffer

El equipo reporta sus hallazgos en la revista de acceso abierto Frontiers in Neuroscience Humano.

"Estudios previos sugieren que los niños con niveles más altos de la aptitud aeróbica muestran mayores volúmenes cerebrales en regiones del cerebro materia gris importantes para la memoria y el aprendizaje", dijo la Universidad de Illinois investigador postdoctoral Laura Chaddock-Heyman, quien condujo el estudio con el profesor de kinesiología y salud comunitaria Charles Hillman y profesor de psicología y director del Instituto Beckman Arthur Kramer. "Ahora, por primera vez exploramos cómo aeróbicos aptitud se refiere a la sustancia blanca en los cerebros de los niños."

El equipo utilizó imágenes de tensor de difusión (DTI, también llamada resonancia magnética de difusión) para observar cinco tractos de sustancia blanca en los cerebros de los 24 participantes. Este método analiza la difusión del agua en los tejidos. Para la materia blanca, menos la difusión del agua significa que el tejido es más fibroso y compacto, ambos rasgos deseables.

Los investigadores controlaron varias variables - como la condición social y económica, el momento de la pubertad, el coeficiente intelectual, o un diagnóstico de TDAH u otros problemas de aprendizaje - que podrían haber contribuido a las diferencias de aptitud reportados en el cerebro.

El análisis reveló importantes diferencias relacionados con el fitness en la integridad de varios tractos de materia blanca en el cerebro: el cuerpo calloso, que conecta los hemisferios izquierdo y derecho del cerebro; el fascículo longitudinal superior, un par de estructuras que conectan los lóbulos frontal y parietal; y la corona radiata superior, que conectan la corteza cerebral para el tronco cerebral.

"Todos estos contratos se han encontrado para desempeñar un papel en la atención y la memoria", dijo Chaddock-Heyman.

El equipo no probar las diferencias cognitivas en los niños de este estudio, pero el trabajo previo ha demostrado un vínculo entre la mejora de la aptitud aeróbica y ganancias en la función cognitiva en tareas específicas y en el ámbito académico.

"Estudios previos en nuestro laboratorio han mostrado una relación entre la condición física y la integridad de la materia blanca en los adultos mayores", dijo Kramer. "Por lo tanto, parece que la condición física puede tener efectos beneficiosos sobre la materia blanca durante toda la vida."

Para sacar las conclusiones más, el equipo es ahora dos años de un niño de cinco años aleatorizado y controlado para determinar si la integridad del tracto materia blanca mejora en los niños que comienzan una nueva rutina de ejercicio físico y la mantienen en el tiempo. Los investigadores están buscando cambios en la capacidad aeróbica, la estructura y función del cerebro, y la regulación genética.

"Antes de trabajo de nuestros laboratorios han demostrado diferencias tanto a corto como a largo plazo en la relación de la capacidad aeróbica a la salud del cerebro y la cognición", dijo Hillman. "Sin embargo, nuestra actual ensayo aleatorizado y controlado debe proporcionar la evaluación más completa de esta relación hasta la fecha."

Los nuevos hallazgos se suman a la evidencia de que el ejercicio aeróbico cambia el cerebro de forma que mejoren la función cognitiva, dijo Chaddock-Heyman.

"Este estudio amplía nuestro trabajo anterior, y sugiere que la estructura de la materia blanca puede ser un mecanismo adicional por el que los niños de mayor ajuste superan a sus pares de menor ajuste en tareas cognitivas y en el aula", dijo.