efectos de la actividad fisica sobre la actividad cerebral

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Tesis que estudia como la actividad física influye en la actividad y funcionamiento de nuestro cerebro

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  • EFECTOS DE LA ACTIVIDAD FSICA SOBRE LA ACTIVIDAD CEREBRAL

    Y LA VARIABILIDAD DE LA FRECUENCIA CARDIACA EN MAYORES*.

    Realizada por Montse Valero Herreros.

    Dirigida por Mnica Pintanel i Bassets, i Llus Capdevila Orts.

    Departament de Psicologia Bsica, Evolutiva i de lEducaci.

    Universitat Autnoma de Barcelona.

    Julio del 2010

    * Esta investigacin se ha realizado en el marco del grupo de investigacin

    consolidado por la Generalitat de Catalunya 2009SGR-535, y con el apoyo del MEC

    (proyectos DEP2006-56125-C03-01/PREV y PSI2008-06417-P03-01) del Departament

    dEducaci i Universitats de la Generalitat de Catalunya i el Fons Social Europeu.

  • AGRADECIMIENTOS

    El cierre de esta tesis doctoral concluye mi etapa de formacin como doctoranda y pone el broche a la finalizacin de la beca de investigacin que se me concedi para tal propsito. Desde que empec mi andadura por el mundo de la investigacin en la Universitat Autnoma de Barcelona, as como en el tiempo que ha durado la realizacin de esta tesis, he podido contar con el apoyo de personas significativas que me han acompaado durante el proceso, en los momentos buenos y en los menos buenos, dejando en mi memoria un sinfn de recuerdos y experiencias inolvidables. Porque esta tesis tiene un pedacito de cada uno de vosotros/as, GRACIAS. Gracias a mis directores, Mnica Pintanel y Llus Capdevila, por apoyarme en iniciar

    esta lnea de investigacin, por las horas invertidas en la mejora del trabajo y por todas las sugerencias y consejos que han contribuido a enriquecer el producto final. Grcies Mnica, per les estones que has dedicat a la correcci de la tesis, pels missatges dnim que van ajudar a que la corda no safluixs, per tots aquests anys de feina conjunta i per tots els moments personals compartits. Grcies Llus, per obrir-me les portes del teu grup dinvestigaci, per compartir amb mi lentusiasme per lactivitat fsica i la neuroimatge, i pels moments professionals i personals compartits.

    Gracias a Fernando Maest, por abrirme las puertas de su centro y poner a mi

    disposicin todos los recursos necesarios; por los conocimientos que me ha transmitido, y porque su manera de hacer las cosas, rigurosa pero muy didctica a la vez, han contribuido a que me entusiasme an ms el mundo de la neuroimagen.

    Gracias a Naza, Sara, Cristina, Javi, David, Alejandra y todos los miembros del Centro

    de Magnetoencefalografa Dr. Prez Modrego, por acogerme como una ms, por la ayuda y los conocimientos que cada uno me ha transmitido y por hacer que mi estancia en Madrid estuviera llena de buenos momentos.

    Gracias a las directoras de los centros de mayores San Martn Benito Lozano, San

    Francisco y Sagasta, de la Comunidad de Madrid, por implicarse en el proyecto y facilitarme el acceso a la muestra. Gracias a los trabajadores de los centros por poner a mi disposicin los recursos y facilitarme el trabajo. Y, sobre todo, GRACIAS a todos los participantes del estudio que aceptaron con ilusin y dedicacin formar parte de esta investigacin.

    Gracias a los compaeros de la UAB, Toms Blasco, Carmina Castellano, Jaume Cruz y

    Ander Chamarro, porque durante estos aos me han transmitido profesionalidad y he podido aprender muchas cosas de ellos. Gracias Toms, por las cebolletadas, porque me ayudaron a enfocar las cosas con otra perspectiva.

    Gracias a los compaeros/as y amigos de la UAB, Javi Bueno, Jordi Nierola, Catarina Sousa, Marta Ocaa y Julio Cervantes; con los que he compartido momentos profesionales y personales inolvidables.

  • Gracias a Juan Ramos y los compaeros de la UPC, por contribuir a solucionar las cuestiones de las seales ECG y trabajar en la mejora del software.

    Gracias a Mey, Eli, Gloria, Clara y Carol, por comprender mis ausencias en momentos

    de mximo trabajo, y estar siempre presentes para darme esos momentos de desconexin necesarios. Gracias chicas por el apoyo y compartir conmigo el camino.

    Gracias a mis compaeras y componentes del F.S. Molins 99 y F.S. Bar Mi Casa, por

    hacerme disfrutar con el deporte. Gracias a Santi, por haber compartido conmigo una etapa de mi vida. Gracias a Fabin, por mostrarme la cara prctica y divertida de la psicologa. Gracias a Juanky, por su ayuda en el diseo de la portada. Gracias a Charo, por la rapidez y eficacia empleadas dando formato a la tesis.

    Para finalizar, me gustara dedicar un agradecimiento muy especial a:

    A mis padres, por superar las dificultades y volcarse en m para que este trabajo saliera adelante. Tambin por transmitirme que el esfuerzo y la constancia deben estar siempre presentes. Gracias a los dos por la paciencia y la comprensin.

    A Mar y David, por estar a mi lado y facilitarme el trabajo, por no parar de animarme ni

    un solo momento, y por todas las experiencias y ancdotas que hemos compartido juntos. Gracias a Irina, por convertirse en el impulso que me ha llenado de energa en esta recta final de la tesis. Gracias a los tres.

    A la familia Tarrasn-Snchez, por incluirme como un miembro ms y compartir

    buenos ratos. A Eva Parrado, porque ya son 15 aos de amistad y 8 aos de trabajo conjunto.

    Empezamos la andadura por la UAB a la vez y, durante esta travesa, siempre he tenido su apoyo tanto en los momentos buenos como en los menos buenos. Gracias Eva por compartir conmigo todos estos aos, por el constante nimo que me has dado en la recta final de la tesis, por los valores, conocimientos y consejos que me has transmitido, y sobre todo, por ser una persona estupenda.

    A Laura Lorenzo, por su implicacin en esta investigacin, por su valiosa aportacin al

    enriquecimiento del trabajo, por todo el tiempo que ha dedicado a supervisar y mejorar el trabajo, y por todos los momentos compartidos, tanto profesionales como personales. Gracias Laura y Manu por ensearme el encanto de la tierra gallega.

    A Mnica Pintanel, por sus palabras directas y constructivas que me han ayudado a

    reflexionar y cambiar la perspectiva de las cosas, por los mensajes de apoyo importantes en momentos difciles y por los pequeos detalles diarios que han dado un toque de humor al intenso trabajo.

  • NDICE. Presentacin 11. Introduccin 52. Envejecimiento metablico y efectos del ejercicio fsico en la longevidad 12

    2.1. Cambios asociados al proceso de envejecer 122.2. Pruebas cientficas que explican la funcin del ejercicio en la longevidad 13

    2.2.1. Envejecimiento y Ejercicio: Tumores. El telmero y la telomerasa 152.2.2. Envejecimiento y Ejercicio: Mitocondrias 162.2.3. Envejecimiento y Ejercicio: Protenas del estrs 182.2.4. Envejecimiento y Ejercicio: Degradacin de las protenas 19

    2.3. Resumen 203. Envejecimiento cerebral y declive cognitivo 22

    3.1. Cambios neuroanatmicos y neurofisiolgicos asociados al envejecimiento 223.2. Mecanismos bsicos que explican el declive del funcionamiento cognitivo en el envejecimiento 263.3. Modelos explicativos del rendimiento cognitivo: Hiptesis compensatorias al deterioro cognitivo 30

    3.3.1. Modelos explicativos del rendimiento cognitivo basados en la interaccin hemisfrica 313.3.2. Modelos explicativos basados en la lateralizacin hemisfrica 33

    3.4. Declive cognitivo en los procesos de Atencin y Memoria 353.5. Resumen 41

    4. Actividad fsica, salud y bienestar fsico y psicolgico en el envejecimiento 444.1. Beneficios psicolgicos de la actividad fsica 474.2. Beneficios sociales de la actividad fsica 524.3. Resumen 53

    5. Envejecimiento y Variabilidad de la Frecuencia Cardiaca (VFC) 555.1. Fundamentos fisiolgicos de la VFC 565.2. Moduladores de la VFC 605.3. Registro de la VFC 625.4. Parmetros y mtodos estadsticos de anlisis de la VFC 665.5. Relacin de la VFC con las tcnicas de Neuroimagen 725.6. Resumen 74

    6. Tcnicas de Neuroimagen para el estudio del envejecimiento 776.1. Mtodo Funcional de las tcnicas de Neuroimagen: Registro Metablico 78

    6.1.1. Resonancia Magntica Funcional (fMRI) 796.1.2. Tomografa por Emisin de Positrones (PET) 816.1.3. Tomografa Computadorizada por Emisin de Fotones Simples (SPECT) 82

    6.2. Mtodo Funcional de las tcnicas de Neuroimagen: Registro Electromagntico 82

    6.2.1. Electroencefalografa (EEG) y Potenciales Evocados (PE) 836.2.2. Magnetoencefalografa (MEG) 85

    6.2.2.1. Principios bsicos de la tcnica MEG 856.2.2.2. Orgenes de la tcnica MEG 866.2.2.3. Biomagnetismo 886.2.2.4. Evolucin del aparato de registro 89

  • 6.2.2.5. Infraestructura y componentes de un registro magnetoencefalogrfico 906.2.2.6. Interpretacin de la seal magnetoencefalogrfica 976.2.2.7. Aplicaciones cientficas y de diagnstico funcional de la tcnica MEG 98

    6.3. Resumen 1017. Planteamiento, Objetivos e Hiptesis 103

    7.1. Planteamiento de la investigacin 1037.2. Objetivos 1057.3. Hiptesis 106

    8. Mtodo 1078.1. Participantes 1078.2. Instrumentos 108

    8.2.1. Entrevista Personal 1088.2.2. Escala de capacidad cognitiva Mini-Mental 1088.2.3. Escala de memoria del cuestionario Wechsler-III-R 1088.2.4. Escala de Depresin geritrica Yesavage 1088.2.5. Cuestionario de actividad fsica Historical Physical Activitity Questionnaire (HPAQ) 1098.2.6. Cuestionario de Salud Fsica y Mental Auto-percibidas SF-12 1108.2.7. Sistema de registro magnetoencefalogrfico 111

    8.2.7.1. Habitacin aislada 1118.2.7.2. Aparato de registro magnetoencefalogrfico 112

    8.2.8. Vdeo-proyector de imgenes con pantalla de estimulacin 1128.2.9. Instrumentos para registrar la VFC 112

    8.3. Procedimiento 1128.3.1. Tarea de Bsqueda Visual 1148.3.2. Tarea de Memoria de trabajo 1158.3.3. Registro magnetoencefalogrfico 1168.3.4. Registro de la VFC 117

    8.4. Anlisis estadstico 1178.4.1. Anlisis de

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