Una perspectiva evolutiva | 26 SEP 22

El deporte y el cerebro humano

Un artículo que nos invita a comprender cómo se adapta a lo largo de la historia nuestro cerebro a la actividad física. ¿Por qué somos vulnerables a las conmociones cerebrales o impactos repetitivos en la cabeza?
Autor/a: Ian J. Wallace, Clotilde Hainline, Daniel E. Lieberman Handbook of Clinical Neurology 2018;158:3-10.
Introducción

Numerosas dimensiones de la salud humana se ven influenciadas de manera beneficiosa por la actividad física, incluida la salud neurológica. Múltiples líneas convincentes de evidencia indican que la actividad física, especialmente el ejercicio aeróbico, es un potente estímulo para la neurogénesis, protege las nuevas neuronas y refuerza la cognición y el rendimiento cerebral.

No obstante, ciertos tipos de actividad física también pueden provocar daño cerebral agudo y posibles secuelas neurodegenerativas.

Los ejemplos más notables son los deportes que aumentan el riesgo de conmoción cerebral y exposición a impactos repetitivos en la cabeza.

Por lo tanto, los neurólogos deportivos se enfrentan a un enigma interesante: ¿por qué el cerebro humano depende de la actividad física para funcionar de manera óptima y, al mismo tiempo, es susceptible al daño de formas particulares de atletismo?

Si bien el conocimiento de los mecanismos inmediatamente responsables de un fenómeno biológico es necesario para explicar cómo existe ese fenómeno, solo la teoría de la evolución y los datos pueden explicar por qué existe. Por lo tanto, se deduce que una comprensión científica satisfactoria de por qué las actividades deportivas son necesarias y potencialmente peligrosas para la salud del cerebro humano requiere una perspectiva evolutiva.

El objetivo de este trabajo es proporcionar respuestas a tres preguntas. Primero, ¿para qué tipo de actividad física estamos los humanos adaptados? Segundo, ¿cómo han co-evolucionado los cerebros humanos con los patrones de actividad física? Y tercero, ¿para qué tipos de actividad física los cerebros humanos están mal o inadecuadamente adaptados?

¿A qué tipos de actividad física están adaptados los humanos?

Para mostrar que los humanos están adaptados para ciertos tipos de actividad física, es útil recordar a Darwin y su teoría de la selección natural.

La selección natural es el resultado de tres fenómenos: (1) todos los organismos tienen rasgos que varían; (2) algunos de estos rasgos se heredan; y (3) los organismos compiten por los recursos. La profunda intuición de Darwin fue que, con el tiempo, los rasgos hereditarios que mejoran o dificultan la capacidad de un organismo para competir y producir descendencia se vuelven más o menos comunes a lo largo de las generaciones.

Muchas adaptaciones humanas se relacionan con nuestra capacidad de estar físicamente activos. La supervivencia y el éxito reproductivo entre los humanos, como en todos los animales, dependen de la capacidad de moverse para obtener recursos, encontrar pareja y evitar a los depredadores. La selección natural ha dado lugar a diversos patrones de actividad física entre los animales

Específicamente, los humanos están bien adaptados para actividades que requieren resistencia en lugar de potencia y para actividades que son raras o están ausentes en otros primates y mamíferos, como la capacidad de caminar y correr largas distancias a velocidades relativamente rápidas en condiciones cálidas y áridas

Los patrones únicos de actividad física de los humanos comenzaron una vez que los linajes de humanos y chimpancés se separaron de nuestro último ancestro común  hace entre 8 y 5 millones de años. Esta especie era una forma de mono cuadrúpedo que vivía en los bosques tropicales de África. Es casi seguro que estaba bien adaptado para escalar árboles, pelear y otras actividades que requerían potencia, pero era menos capaz de actividades de resistencia como los viajes de larga distancia.

Hay evidencia de que los Australopithecus (7-4 millones de años) estaban adaptados para una combinación de actividades tanto en el suelo como en los árboles, con sus extremidades inferiores mostrando adaptaciones clave para caminar bípedos, pero sus extremidades superiores conservando muchas características útiles para trepar. A pesar de que en Australopithecus el  bipedalismo probablemente no era del todo parecido a los humanos, la selección natural aparentemente favoreció las adaptaciones que les permitieron viajar y obtener alimentos de manera más eficiente en hábitats abiertos y no boscosos,

El Homo erectus (3-2 millones de años) fue el antepasado más antiguo conocido con un cuerpo que era esencialmente humano.  A diferencia del Australopithecus, que retuvo adaptaciones para la vida en los árboles, H. erectus era un bípedo totalmente comprometido. Fue la primera especie en practicar una forma de vida de caza y recolección, estas  significaron una fuerte dependencia de las actividades que requieren resistencia, sobre todo caminar largas distancias. Hoy en día, pocos grupos humanos continúan viviendo de la caza y la recolección, pero aquellos que lo hacen y que habitan en África árida y cálida

Otra adaptación fundamental del H. erectus era su capacidad para la carrera de resistencia, muy probablemente para la caza. La persistencia de la caza es posible gracias a la capacidad de los humanos para correr largas distancias a velocidades que requieren que los mamíferos cuadrúpedos galopen.

Una de las ventajas que tienen los humanos a esta velocidad es la capacidad única desarrollada para enfriar el cuerpo sudando.

Todos los demás mamíferos deben refrescarse jadeando, lo que no pueden hacer al galopar. Por lo tanto, cuando se los persigue durante períodos prolongados, especialmente en condiciones de calor, los animales se sobrecalentarán y se esconderán para refrescarse. Los cazadores humanos persiguen intermitentemente a sus presas mientras mientras corren y luego las rastrean mientras caminan; finalmente, los animales colapsan por hipertermia, momento en el que se convierten en objetivos fáciles.

¿Cómo han co-evolucionado los cerebros humanos con los patrones de actividad física?

A pesar de que los Australopithecus tenían cerebros ligeramente más grandes que los chimpancés, el agrandamiento cerebral fue pronunciado en el H. Erectus.  Los cerebros crecieron aún más en los descendientes, incluido H. neanderthalensis (1170–1740cm3) y los humanos modernos, H. sapiens (1100–1900cm3). La coincidencia entre el pico inicial en el tamaño del cerebro en H. Erectus y la aparición de adaptaciones para la resistencia y el estilo de vida de los cazadores-recolectores sugiere fuertemente que estos fenómenos están vinculados evolutivamente.

La subsistencia de los cazadores-recolectores depende de manera crítica de nuestras habilidades cognitivas únicas y complejas. Entre las habilidades más vitales se encuentra una mayor capacidad para cooperar, que debe haber sido habilitada en H. erectus y ancestros más recientes por expansión cerebral. Para lograr esto se requiere un cerebro equipado para el aprendizaje cultural, en el que el comportamiento social de una persona se forma a partir de la información obtenida de otros miembros del grupo.

 

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