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Actualidad científica

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  • 06/03/2013

NEUROCIENCIA

Exceso de ejercicio, fatiga en el cerebro

Relacionan el cansancio físico extremo con el aumento de serotonina en el encéfalo.

PNAS

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La serotonina que activa los músculos a través de las motoneuronas puede convertirse también en un freno. El cerebro utiliza esta medida de seguridad para evitar la hiperactividad muscular. [Wikimedia Commons / Thomas Schmidtkonz]

En una maratón, un corredor llega a la meta pero, de repente, se deja caer exhausto al suelo. La mayoría de las personas asume que ello se debe a que el deportista ha invertido mucha energía en sus músculos. Pero existe otra razón. Su cerebro ha experimentado una especie de colapso: la serotonina encargada de activar a las motoneuronas y, con ello, a los músculos, pasa de ser un acelerador a convertirse en un freno, una medida de seguridad que el cerebro utiliza con el propósito de evitar la hiperactividad motora.

«Nuestro hallazgo arroja luz sobre la paradoja que durante tiempo ha sido motivo de discusión entre los científicos. Siempre hemos sabido que el cerebro libera el neurotransmisor serotonina cuando hacemos ejercicio; de hecho nos ayuda a seguir adelante. Sin embargo, la respuesta a la pregunta qué papel desempeña esta sustancia en relación con la fatiga central no estaba clara. Ahora sabemos que es realmente un exceso de serotonina lo que desencadena este mecanismo de frenado en el cerebro. En otras palabras, la serotonina funciona como un acelerador, pero también como un freno cuando la tensión llega a ser excesiva», explica Jean-François Perrier, del departamento de neurociencia y farmacología de la Universidad de Copenhague y autor principal del reciente estudio.

Exceso de  actividad neuronal

El fenómeno de la «fatiga central» se descubrió en los años ochenta del pasado siglo. Se caracteriza por una disminución de la capacidad para contraer las fibras musculares de forma adecuada durante el ejercicio físico, situación que se relaciona con el cerebro y el sistema nervioso, independientemente de la fatiga muscular.

A su vez, el cerebro se comunica con los músculos utilizando unas neuronas especiales: las neuronas motoras o motoneuronas. La excitabilidad (actividad) de las motoneuronas se incrementa al aumentar los niveles de serotonina. Sin embargo, cuando este neurotransmisor se libera en exceso, se «desborda», de manera que su acción deja de ser local en las uniones entre neuronas (sinapsis), con lo que alcanza sitios más alejados dentro del tejido neuronal; es el caso del segmento inicial del axón de las neuronas, el cual conduce los impulsos nerviosos y los inhibe. Este mecanismo de control que se pone en marcha frente a una «riada» de serotonina evita que las células nerviosas motoras se vuelvan hiperactivas, con lo que reduce la actividad muscular perjudicial.

Ayuda en la batalla contra el dopaje

La hiperactividad de las motoneuronas se encuentra en la base de varias patologías, entre ellas, la espasticidad (rigidez muscular) y la parálisis cerebral (los afectados son incapaces de controlar sus movimientos). Perrier cree que, a largo plazo, el hallazgo de su grupo permitirá el desarrollo de fármacos contra estos síntomas. Además, opina, facilitará dar un paso más en la batalla contra el dopaje.

«En la lucha contra el dopaje resulta crucial identificar qué métodos pueden utilizar los atletas para evitar la fatiga central y así continuar realizando un esfuerzo más allá de lo que es por naturaleza posible. La mejor manera de hacerlo es conociendo el mecanismo subyacente», resalta Perrier. Y añade: «Posiblemente el hallazgo también nos permita comprender por qué los inhibidores selectivos de recaptación de serotonina, fármacos que se emplean como antidepresivos, provocan que las personas que los utilizan se sientan fatigadas y más torpes que las demás. Lo que ahora sabemos nos puede ayudar a desarrollar mejores medicamentos», concluye Perrier.

Se conoce que la serotonina interviene en numerosas funciones del organismo humano: desde el apetito y el sueño, pasando por el sexo hasta el control motor. Cuanta más se mueve una persona, más serotonina libera su cerebro. O dicho desde otra perspectiva, la función de la serotonina actúa como un acelerador del movimiento, por lo que provoca un incremento en la actividad de las motoneurnas. No obstante, en el momento en que se liberan grandes cantidades del susodicho neurotransmisor acontece un exceso de sinapsis: el impulso nervioso se obtura, de manera que la contracción del músculo se debilita y se produce la sensación de fatiga.

Curiosamente, el ensayo del equipo de la Universidad de Copenhague se ha llevado a cabo a partir de una preparación de la médula espinal de tortuga adulta.

Más información en PNAS

Fuente: Universidad de Copenhague / psiquiatria.com

 

 

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