Los niveles de neurotransmisores cerebrales predicen la capacidad atlética

El glutamato y el GABA en el cerebro tienen relaciones inversas con la capacidad computacional, que cambia durante el desarrollo.

Los neurotransmisores GABA y glutamato tienen funciones complementarias: GABA deprime las neuronas, mientras que el glutamato las hace más activas. Publicado hoy (22 de julio de 2021) en Biología PlusLos investigadores dirigidos por Roy Cohen Kadosh y George Zakaropoulos de la Universidad de Oxford muestran que los niveles de estos dos neurotransmisores en el surco intraparietal del cerebro pueden predecir la capacidad atlética. El estudio también encontró que las relaciones entre los dos neurotransmisores y la fluidez computacional cambiaron a medida que los niños se convertían en adultos.

Se cree que los niveles de activación / inhibición del cerebro están asociados con el aprendizaje, especialmente durante los períodos críticos. Sin embargo, se sabe poco sobre cómo se relaciona con el aprendizaje complejo que puede tener lugar durante décadas. Para abordar este problema, los investigadores midieron los niveles de GABA y glutamato en 255 personas, con edades comprendidas entre los 6 años y los estudiantes universitarios. Los participantes también tomaron dos pruebas de matemáticas y su desempeño en problemas aritméticos se correlacionó con los niveles de GABA y glutamato.

El equipo encontró que entre los adultos jóvenes, los niveles más altos de GABA en el surco intraparietal izquierdo del cerebro (un pliegue en la parte superior, izquierda y posterior del cerebro) se asociaron con una mayor fluidez atlética, mientras que lo contrario fue cierto para el glutamato. En los adultos, los resultados son casi completamente opuestos; Las concentraciones más bajas de GABA se asociaron con una mayor suavidad en matemáticas y, nuevamente, lo contrario fue cierto para el glutamato. Debido a que los participantes fueron evaluados dos veces con 1,5 años de diferencia, los investigadores también pudieron demostrar que los niveles de neurotransmisores en el momento de la primera prueba podrían predecir el rendimiento deportivo en una fecha posterior.

Gran parte de lo que sabemos sobre el GABA, el glutamato y el aprendizaje proviene de las experiencias de los roedores en el laboratorio, que no pueden decir nada directamente sobre las habilidades escolares naturales como las matemáticas que se desarrollan con el tiempo. Este extenso estudio en humanos ayudará a los investigadores a comprender mejor la relación entre el aprendizaje y la plasticidad cerebral, especialmente durante períodos críticos que pueden extenderse por años.

Cohen Kadosh agrega: «Nuestro descubrimiento de los interruptores del desarrollo en el vínculo entre el GABA y el glutamato y el rendimiento académico destaca un principio general y desconocido de plasticidad. En contraste con estudios previos en humanos o animales que se enfocaron en etapas de desarrollo más estrechas, nuestro estudio transversal sugiere que es poco probable que la asociación entre plasticidad, excitabilidad cerebral e inhibición en diferentes etapas sea consistente. Nuestros hallazgos también tienen implicaciones importantes para el desarrollo de programas de intervención dependientes del cerebro, que esperamos estudiar en el futuro «.

Referencia: «Predicción del aprendizaje y el logro con concentraciones de GABA y glutamato en el desarrollo humano» por Zacharopoulos G, Sella F, Cohen Kadosh K, Hartwright C, Emir U, Cohen Kadosh R, 22 de julio de 2021, Biología Plus.
DOI: 10.1371 /revista.banco de iglesia.3001325

El Wellcome Center for Integrative Neuroimaging cuenta con el apoyo de fondos iniciales de Wellcome Trust (203139 / Z / 16 / Z)). Este trabajo fue apoyado por el Consejo Europeo de Investigación (Learning and Achievement 338065) ​​(RCK). Los patrocinadores no tuvieron ningún papel en el diseño del estudio, la recopilación y el análisis de datos, la decisión de publicar o la preparación del manuscrito.