martes, 20 de abril de 2010

La mayor eficiencia de los cerebros de los deportistas (2 de 2)


[Lee la primera parte]

Los genes pueden ser responsables de algunas diferencias de capacidad, pero incluso el prodigio con la mejor carga genética imaginable necesita claramente práctica, en cantidades considerables, para desarrollar el cerebro de un atleta. Tan pronto como alguien comienza a practicar un nuevo deporte, su cerebro comienza a cambiar, y el cambio continúa durante años. Científicos de la Universidad de Regensburg (Alemania) documentaron [3] el proceso realizando escáneres a personas que estaban aprendiendo a hacer juegos malabares. Tras una semana, los malabaristas ya estaban desarrollando materia gris extra en algunas zonas del cerebro. Sus cerebros continuaron cambiando durante meses.

La práctica no sólo cambia la anatomía del cerebro, también ayuda a diferentes regiones del cerebro a comunicarse entre sí. Determinadas neuronas refuerzan sus conexiones con algunas neuronas y las debilitan con otras. Al comenzar a practicar, las neuronas del córtex prefrontal están activas. Esa región es vital para el control de arriba a abajo, el que nos permite concentrarnos en una tarea y considerar todo un abanico de respuestas. Con la práctica, el córtex prefrontal deja de activarse. Nuestras predicciones se hacen más rápidas y precisas, por lo que no necesitamos tanta supervisión.

Hace ya algunos años Matthew Smith y Craig Chamberlin, por entonces en la Universidad de Alabama, estudiaron [4] la conexión entre la baja activación del córtex y la capacidad atlética. Hicieron que jugadores de fútbol, unos expertos y otros novatos, llevasen una pelota a través de un eslálon de conos. Al mismo tiempo, se les pedía a los jugadores que mirasen una pantalla colocada en una pared para ver qué forma aparecía. Incluso con esta tarea añadida, los jugadores expertos pasaban por el eslálon a casi toda velocidad. Por otra parte, los novatos lo hicieron mucho peor que cuando no estaban distraídos. Esta disparidad sugiere que el regatear no carga tanto el córtex prefrontal de los expertos, dejándolo libre para enfrentarse a otros retos.

Conforme el cerebro de los atletas se vuelve más eficiente aprende a evaluar una situación más rápidamente. En el cricket, por ejemplo, un lanzador puede hacer que una bola alcance los 160 kilómetros por hora, dándole al bateador escasamente medio segundo para adivinar su trayectoria. En 2006 Sean Müller, por aquel entonces en la Universidad de Queensland (Australia), y su equipo de colaboradores llevaron a cabo un experimento [5] para ver hasta qué punto un bateador de cricket podía anticipar un lanzamiento. Como sujetos eligieron tres tipos de jugadores de cricket, desde campeones nacionales australianos a jugadores universitarios. Todos visionaron vídeos de lanzadores tirando bolas. Una vez que acababa cada video tenían que predecir qué tipo de lanzamiento era y dónde aterrizaría. En algunos casos el vídeo terminaba en el momento en el que el lanzador soltaba la bola. En otros casos sólo se veía el primer paso, o los dos primeros pasos, que daba el lanzador mientras aún tenía la bola en la mano.

Los jugadores de élite obtuvieron resultados mucho mejores que los demás. Podían hacer predicciones bastante buenas después de ver a los lanzadores dar un sólo paso, y si llegaban a ver el momento de soltar la bola, su precisión aumentaba espectacularmente. Los jugadores universitarios lo hicieron mucho peor. En el caso de los vídeos de un sólo paso sus predicciones no eran mejores que las hechas al azar y sólo mejoraban si podían ver la bola en vuelo.

Predecir el resultado de una tarea parece implicar las mismas áreas cerebrales que el atleta desarrolla con la práctica, lo que explicaría por qué los deportistas tienden a obtener mejores resultados en retos como estos. En un estudio relacionado [6], Salvatore Aglioti de la Universidad de Roma “la Sapienza” juntó un grupo de gente, en el que había algunos jugadores profesionales de baloncesto, y escaneó sus cerebros mientras veían películas de otros jugadores lanzando tiros libres. Algunas de las películas se paraban antes de que el balón abandonase las manos del jugador, otras justo después. Los sujetos tenían que adivinar si el balón pasaba por el aro o no. Los cerebros de los profesionales mostraban una gran actividad en las regiones implicadas en el control de los músculos de mano y brazos, pero en los de los no profesionales esas regiones estaban relativamente tranquilas. Parece como si los profesionales estuviesen realizando mentalmente los tiros libres, usando su experiencia para adivinar el resultado obtenido por los jugadores de las películas.

Estos estudios están comenzando a responder la cuestión de qué es lo que hace a algunas personas grandes deportistas: son capaces de cambiar las conexiones de sus cerebros según ciertas reglas. Si los científicos pudiesen descifrar esas reglas podrían encontrarse formas de dotar a las personas de mejores habilidades atléticas. ¿No estaremos hablando de ciencia ficción? Parece que no. En febrero de 2009 Krakauer [véase la primera parte de este artículo] y Pablo Celnik, de la Universidad Johns Hopkins, nos permitieron entrever qué aspecto tendrán estas intervenciones [7]. Los científicos entrenaron a un grupo de voluntarios durante 45 minutos al día durante cinco días para que moviesen un cursor horizontalmente en una pantalla, para lo que apretaban entre sus dedos índice y pulgar un dispositivo llamado transductor de fuerza. Cuanto más aprietas más rápido se mueve el cursor. A cada jugador se le pedía que moviese el cursor de un lado a otro entre una serie de blancos, intentando hacerlo lo más rápido posible sin rebasar los blancos. Al final del entrenamiento los sujetos cometían muchos menos errores que al principio.

Los científicos también entrenaron a otro grupo de gente para realizar el mismo juego, pero con una pequeña gran diferencia. Les colocaron a cada uno de los sujetos una pila encima de la cabeza, que enviaba una pequeña corriente a través de la superficie del cerebro hasta un grupo de neuronas en el córtex motor primario. La estimulación eléctrica les permitía aprender el juego mejor. Tras cinco días de entrenamiento, los que habían usado el estímulo eléctrico podían mover el cursor más rápidamente y con mayor precisión que el grupo de control. Y esta diferencia no se desvanecía con el tiempo. Durante tres meses los sujetos volvían a repetir el experimento en el laboratorio de vez en cuando. Todo el mundo empeoró con el tiempo, pero los que habían recibido la estimulación eléctrica seguían siendo mejores que los otros.

El estudio de Krakauer y Celnik apunta todo un mundo de cuestiones éticas que pueden plantearse en el futuro para el mundo del deporte. ¿Sería admisible que un tenista llevase un estimulador portátil mientras practica su saque? Después de todo sólo estaría mejorando lo que de todas formas se obtiene con el entrenamiento. La persecución que hoy día tiene el abuso del conocimiento farmacológico, el llamado dopaje, puede que en su día la reciba el abuso del conocimiento neurocientífico.

Referencias:

[3]

Draganski, B., Gaser, C., Busch, V., Schuierer, G., Bogdahn, U., & May, A. (2004). Neuroplasticity: Changes in grey matter induced by training Nature, 427 (6972), 311-312 DOI: 10.1038/427311a

[4]

Smith MD, & Chamberlin CJ (1992). Effect of adding cognitively demanding tasks on soccer skill performance. Perceptual and motor skills, 75 (3 Pt 1), 955-61 PMID: 1454502

[5]

Müller S, Abernethy B, & Farrow D (2006). How do world-class cricket batsmen anticipate a bowler's intention? Quarterly journal of experimental psychology (2006), 59 (12), 2162-86 PMID: 17095494

[6]

Aglioti, S., Cesari, P., Romani, M., & Urgesi, C. (2008). Action anticipation and motor resonance in elite basketball players Nature Neuroscience, 11 (9), 1109-1116 DOI: 10.1038/nn.2182

[7]

Reis, J., Schambra, H., Cohen, L., Buch, E., Fritsch, B., Zarahn, E., Celnik, P., & Krakauer, J. (2009). Noninvasive cortical stimulation enhances motor skill acquisition over multiple days through an effect on consolidation Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (5), 1590-1595 DOI: 10.1073/pnas.0805413106

2 comentarios:

Maria dijo...

Muy interesante. En el caso de los jugadores de baloncesto, esa capacidad de anticipación, ¿podría estar relacionado con una mayor desarrollo de las neuronas espejo?

César dijo...

Muchas gracias, María.

Efectivamente, es probable que intervengan las neuronas espejo, y más teniendo en cuenta que interviene un objeto (la pelota), lo que Kilner et al. demostraron que es necesario para que se produzca su activación http://cesartomelopez.blogspot.com/2009/08/pruebas-de-la-existencia-de-neuronas.html

Un cordial saludo.