Los beneficios del ejercicio físico dependerían de ciertos cambios cerebrales, según un estudio en ratones

Es un trabajo de muy buena calidad que aporta una idea novedosa: que el cerebro no solo responde al ejercicio, sino que es necesario para consolidar los beneficios del entrenamiento repetido. Introduce el concepto de que el historial de ejercicio puede quedar ‘registrado’ en circuitos cerebrales concretos. 

Sabíamos que el ejercicio beneficia al cerebro, pero este estudio va un paso más allá al mostrar que determinadas neuronas del hipotálamo parecen coordinar las adaptaciones físicas al entrenamiento. Refuerza la idea de que los beneficios del ejercicio no son solo periféricos, sino también centrales. 

[En cuanto a posibles limitaciones] Los resultados se basan en modelos animales y no deben extrapolarse directamente a humanos. Aun así, es muy plausible que mecanismos cerebrales faciliten o limiten la mejora física, ya que el cerebro regula el metabolismo, la respuesta al esfuerzo y la adaptación al entrenamiento.

El artículo es de una calidad excelente. Los autores emplean una metodología y un diseño experimental muy elegantes y rigurosos para demostrar, por primera vez, que el ejercicio repetido, lo que entendemos por entrenamiento, induce aumentos duraderos en la activación posejercicio de un grupo neuronal muy específico, las neuronas SF1 localizadas en el hipotálamo ventromedial.  

Mientras que estudios previos habían mostrado que el ejercicio agudo puede activar de manera transitoria a las neuronas SF1 del hipotálamo, este trabajo va un paso más allá al demostrar que el entrenamiento produce cambios estables en su excitabilidad. Estos hallazgos indican que la experiencia acumulada de ejercicio queda almacenada a nivel central mediante mecanismos de plasticidad hipotalámica, lo que supone un avance sustancial respecto a evidencias previas sobre la función de estas neuronas.  

En conjunto, el estudio aporta evidencia sólida de que el cerebro no solo responde de forma inmediata al ejercicio, sino que también integra su historia previa, proporcionando una base central para las adaptaciones metabólicas y fisiológicas inducidas por el entrenamiento.  

El estudio encaja de forma coherente con la evidencia previa, que ya había demostrado que el ejercicio agudo es capaz de activar transitoriamente determinadas poblaciones neuronales del hipotálamo, incluidas las neuronas SF1 del hipotálamo ventromedial. Sin embargo, hasta ahora no se había demostrado que el entrenamiento pudiera inducir cambios duraderos en la actividad y propiedades funcionales de estas neuronas, más allá de respuestas agudas.  

Este trabajo demuestra que el entrenamiento conduce a una adaptación central estable. De este modo, el estudio aporta una base mecanística para entender cómo el cerebro puede integrar la experiencia acumulada de ejercicio, complementando los mecanismos periféricos tradicionalmente descritos en músculo y otros tejidos.  

Las implicaciones de estos hallazgos son amplias. En primer lugar, sugieren que el sistema nervioso central desempeña un papel activo en la consolidación de las adaptaciones inducidas por el entrenamiento, lo que podría contribuir a explicar la variabilidad interindividual en la respuesta al ejercicio. Además, este marco conceptual ayuda a comprender los efectos duraderos del ejercicio sobre el metabolismo y la salud, así como su papel protector frente a enfermedades metabólicas y neurodegenerativas. Finalmente, abre nuevas vías para optimizar las intervenciones basadas en ejercicio, considerando no solo la carga física, sino también los mecanismos centrales que determinan su eficacia.  

El estudio presenta algunas limitaciones que deben tenerse en cuenta. En primer lugar, la mayor parte de los experimentos se han realizado en modelos animales, lo que plantea la necesidad de confirmar hasta qué punto estos mecanismos centrales son extrapolables a humanos. Aunque las vías hipotalámicas implicadas están bien conservadas evolutivamente, la traducción clínica de estos hallazgos requerirá estudios adicionales.  

Asimismo, aunque el trabajo demuestra de forma convincente que la actividad de las neuronas SF1 contribuye a las adaptaciones inducidas por el entrenamiento, no excluye la participación esencial de mecanismos periféricos bien establecidos, como las adaptaciones musculares, cardiovasculares o metabólicas. El ejercicio es un estímulo integrado y multiorgánico, por lo que los mecanismos centrales deben interpretarse como moduladores o facilitadores, más que como determinantes únicos de la mejora física.  

En cuanto a la posibilidad de que mecanismos cerebrales posibiliten o limiten la mejora física, la hipótesis es biológicamente sólida. El sistema nervioso central regula la respuesta autonómica, el uso de sustratos energéticos, la termorregulación, la percepción del esfuerzo y la motivación, todos ellos factores clave para el rendimiento y la adaptación al ejercicio. Por tanto, diferencias en la plasticidad o en la capacidad de adaptación de estos circuitos centrales podrían contribuir de manera significativa a la variabilidad interindividual en la respuesta al entrenamiento. 

Por último, será importante determinar con mayor precisión cómo interactúan estos mecanismos centrales con las señales periféricas, y si existen periodos críticos dependientes de la edad, el estado de salud o el contexto del entrenamiento, en los que la contribución cerebral sea especialmente relevante.

El artículo es de buena calidad, con un diseño experimental adecuado. Un aspecto destacable es que proporcionan un enlace a un repositorio donde están los datos del estudio, lo que habla de la transparencia de la investigación y los investigadores, y facilita la reproducibilidad de los resultados.   

Va en la línea de estudios previos que ven cambios a nivel cerebral tras el ejercicio, en ratas. Es un estudio más que aborda una pregunta concreta en relación al efecto del ejercicio, tanto puntual como repetido a lo largo de varios días, en células concretas del cerebro de los ratones. 

No considero que sea un descubrimiento que conlleve un punto de inflexión en la investigación, sino más bien un estudio de tipo incremental, que no quiere decir que no sea relevante, al contrario. El conocimiento científico es acumulativo, y esto supone un paso más en la comprensión de la adaptación cerebral a las demandas físicas/metabólicas del ejercicio. Los modelos animales son útiles en los primeros pasos de la investigación, dada la dificultad de estudiar el cerebro humano y obtener evidencia causal. 

No soy experto en investigación animal, pero una limitación podría ser el tamaño de la muestra, que no es demasiado grande. Por otro lado, la limitación principal es que es un estudio con ratones, por lo que las conclusiones no deben generalizarse al ser humano. En este sentido, considero muy importante que cualquier nota de prensa al respecto deje claro desde el principio que es un estudio con animales, interesante y que aporta evidencia relevante, pero cuyos resultados no pueden extrapolarse a las personas.  

En todo lo relacionado con el ejercicio-cerebro hay mucho hype y, sin embargo, la investigación no considero que esté consolidada con evidencia robusta. Hay mucha investigación muy interesante y que va añadiendo conocimiento, pero es prematuro sacar conclusiones sobre los efectos en las personas.

El artículo es interesante y de calidad. El autor principal y diversos coautores son conocidos por sus aportaciones previas al estudio de circuitos neuronales en la región del cerebro conocida como hipotálamo, implicados en la regulación del metabolismo y el gasto energético. Específicamente, descubrieron que las neuronas conocidas como ‘factor esteroidogénico 1’ (SF-1) del núcleo ventromedial del hipotálamo están implicadas en las respuestas metabólicas beneficiosas del músculo esquelético al ejercicio físico. 

La novedad de este estudio radica en la demostración de que la activación de las neuronas SF-1 del hipotálamo modula la adaptación muscular y metabólica al ejercicio físico de forma progresiva. A grandes rasgos, estas neuronas se activan por el ejercicio físico y, a su vez, inician una señalización que induce cambios en el perfil de activación de genes en las fibras musculares, lo que les permitirá responder mejor al siguiente entrenamiento. Es un proceso dinámico en el que la activación neuronal aumenta progresivamente después de cada entrenamiento y con ello, los cambios de adaptación al esfuerzo físico. Si estas neuronas no son funcionales, no se activan estos cambios y no hay adaptación para futuras sesiones de ejercicio físico.  

Quedan diversos eslabones para aclarar en la comunicación del músculo a las neuronas SF-1 y en el camino reverso, pero los experimentos son concluyentes.  

Los autores han utilizado ratones con modificaciones genéticas y un amplio abanico de técnicas fisiológicas, de imagen y moleculares. El ejercicio físico se llevaba a cabo en cintas de correr. 

Este descubrimiento puede permitir en el futuro, por ejemplo, potenciar el entrenamiento con la activación de los circuitos de las neuronas SF-1 o incluso sin practicar deporte. Ello permitiría que personas sin movilidad pudieran disfrutar de los beneficios cerebrales del ejercicio físico. Sabemos que la actividad física es un estilo de vida esencial para mantener y mejorar las funciones cognitivas, emocionales y de funcionalidad cerebral en general.  

Hasta el momento, muchos estudios neurocientíficos han demostrado el efecto beneficioso del ejercicio físico sobre las neuronas. La mayor funcionalidad respiratoria, metabólica y de flujo sanguíneo es solo una parte. Los factores que secreta el músculo esquelético como el BDNF (brain derived neurotrofic factor) llegan al cerebro y en el propio cerebro también se secretan este y otros factores que impactan en la plasticidad (mayor arborización de dendritas, más conexiones sinápticas y aumento de neurogénesis adulta) y la funcionalidad neuronal (circuitos más eficientes, mejora de las funciones cognitivas y emocionales). Es interesante que los autores detectaron un aumento de BDNF en el núcleo ventromedial del hipotálamo en los ratones después del ejercicio físico.  

Estas investigaciones de los autores abren una perspectiva nueva del ejercicio físico en cuanto que desde el cerebro se controlan parte de los cambios adaptativos que tienen lugar en el músculo. Y no es sorprendente que las señales se inicien en el hipotálamo, un centro de regulación de los órganos periféricos mediante el sistema nervioso autónomo e implicado en el estado energético y actividades vitales como ingesta de comida, sueño, deseo sexual, etc. 

Debemos considerar que la inhibición de estos circuitos no anula totalmente la adaptación al ejercicio físico, sino que reduce la respuesta, que llega antes a su máximo y es inferior, al menos en ratones. La base genética es un factor crucial en el rendimiento de los atletas y deportistas de élite. También la capacidad de fuerza mental para controlar el esfuerzo en los deportes de resistencia. Investigar si el estado de estas neuronas está involucrado en el éxito deportivo confirmaría la relevancia de este trabajo.

El artículo es de alta calidad, muy bien diseñado y con resultados muy relevantes e interesantes para la neurobiología del ejercicio.  

Se conocía que el ejercicio tiene efectos directos sobre la resistencia física (incluso se publicó en 2025 que este aumento por el ejercicio se hereda y se transmite a la primera generación —sedentaria— cuando los padres hacen su entrenamiento y se averiguaron los mecanismos de dicha herencia), pero faltaba saber los mecanismos por los que el ejercicio incrementa la resistencia en sí misma en el sujeto que practica el ejercicio.  

La gran novedad de este trabajo es que nos revela que uno de los factores/mecanismos imprescindibles para ello y es una modificación que tiene lugar en el cerebro. Es decir, que los cambios inducidos por el ejercicio en el cerebro (concretamente en el hipotálamo) conducen a continuación a cambios fisiológicos/metabólicos del organismo. No por impensable resulta menos llamativo.  

Las limitaciones son de tres tipos: no sabemos aún si estos cambios cerebrales inducen además otros de los cambios conocidos que induce el ejercicio, especialmente en el cerebro (cambios en la capacidad cognitiva y/o en la memoria, por ejemplo). Tampoco sabemos si otros mecanismos inducidos por el ejercicio son responsables de los cambios reportados en este trabajo en el núcleo hipotalámico (por ejemplo, la microbiota, de acuerdo con nuestros hallazgos publicados en verano del año pasado). Y deberíamos saber algo más del circuito neural que media todo esto (los hallazgos presentes solo nos hablan del núcleo hipotalámico, no de qué información llega a esas neuronas, ni dónde va la información procesada por esas neuronas después).