Investigadores de Penn State informan que la contracción de los músculos abdominales puede transmitir presión a través de una red de venas a lo largo de la columna vertebral, provocando que el cerebro se desplace ligeramente dentro del cráneo en ratones. El equipo afirma que las simulaciones por computadora sugieren que este movimiento podría ayudar a impulsar el flujo de líquido cefalorraquídeo, el cual se cree que contribuye a la eliminación de desechos, ofreciendo una posible explicación mecánica de por qué el movimiento diario y el ejercicio están asociados con la salud cerebral.
Científicos de Penn State afirman haber identificado una vía mecánica que vincula el movimiento corporal habitual con el sutil desplazamiento del cerebro dentro del cráneo.
En un estudio publicado en línea el 27 de abril en Nature Neuroscience, los investigadores informan que cuando los músculos abdominales se contraen, presionan los vasos sanguíneos conectados a la médula espinal y al cerebro. La presión resultante puede transmitirse a través del plexo venoso vertebral —una red de venas que conecta el abdomen con la cavidad espinal—, lo que provoca un ligero desplazamiento del cerebro dentro del cráneo.
Patrick Drew, profesor de Penn State con cargos en ingeniería, mecánica, neurocirugía, biología e ingeniería biomédica, comparó el proceso con un sistema hidráulico en el que los músculos abdominales actúan como una bomba. Señaló que incluso pequeñas acciones, como tensar el núcleo antes de ponerse de pie o dar un paso, podrían ser suficientes para generar este efecto.
Para observar el fenómeno, el equipo utilizó microscopía de dos fotones y microtomografía computarizada para estudiar ratones mientras se movían. Informaron que el cerebro se desplazaba justo antes de que los animales se movieran, inmediatamente después de que los músculos abdominales se tensaran para iniciar el movimiento.
Para comprobar si la presión abdominal era la responsable del efecto, los investigadores aplicaron una presión suave y controlada en el abdomen de ratones ligeramente anestesiados, sin realizar otros movimientos. Afirmaron que esto seguía provocando movimiento cerebral y que el cerebro comenzaba a regresar a su posición inicial cuando se liberaba la presión.
“Es importante destacar que el cerebro comenzó a regresar a su posición inicial inmediatamente después de aliviar la presión abdominal”, dijo Drew.
Tras confirmar que las contracciones abdominales podían impulsar el movimiento cerebral, el equipo utilizó simulaciones por computadora para explorar cómo ese movimiento podría influir en el flujo del líquido cefalorraquídeo (LCR). Francesco Costanzo, profesor de Penn State que dirigió el trabajo de modelado, explicó que el grupo simplificó el problema tratando la estructura del cerebro como si fuera una esponja.
“Siguiendo con la idea del cerebro como una esponja, también lo imaginamos como una esponja sucia: ¿cómo se limpia una esponja sucia?”, dijo Costanzo. “La pones bajo el grifo y la exprimes”.
Los investigadores indicaron que sus simulaciones sugieren que el movimiento cerebral inducido por las contracciones abdominales podría ayudar a impulsar el flujo de líquido dentro y alrededor del cerebro, un movimiento que se considera fundamental para eliminar productos de desecho. Drew añadió que estos hallazgos se basan en investigaciones anteriores sobre cómo los procesos relacionados con el sueño y cambios como la pérdida de neuronas se relacionan con el ritmo del flujo del LCR.
Los autores advirtieron que se necesita más trabajo para determinar cómo se aplica este mecanismo en los seres humanos. No obstante, argumentaron que los resultados ofrecen una forma plausible en la que la actividad cotidiana podría contribuir a la salud cerebral.
“Nuestra investigación muestra que un poco de movimiento es bueno, y podría ser otra razón por la cual el ejercicio es beneficioso para nuestra salud cerebral”, afirmó Drew.
