Neurociencia y Deporte

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OFTALMOLOG OFTALMOLOG Í Í A, NEUROCIENCIA Y A, NEUROCIENCIA Y DEPORTE DEPORTE Importancia del sistema visual como disparador de Importancia del sistema visual como disparador de acciones motoras acciones motoras Mecanismos que subyacen el control motor Mecanismos que subyacen el control motor Utilizaci Utilizaci ó ó n de estos conocimientos para el n de estos conocimientos para el entrenamiento y la mejora de la performance deportiva entrenamiento y la mejora de la performance deportiva

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OFTALMOLOGOFTALMOLOGÍÍA, NEUROCIENCIA Y A, NEUROCIENCIA Y DEPORTEDEPORTE

Importancia del sistema visual como disparador de Importancia del sistema visual como disparador de acciones motorasacciones motorasMecanismos que subyacen el control motorMecanismos que subyacen el control motorUtilizaciUtilizacióón de estos conocimientos para el n de estos conocimientos para el entrenamiento y la mejora de la performance deportivaentrenamiento y la mejora de la performance deportiva

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La vLa víía que toma la informacia que toma la informacióón visual se inicia en la retina n visual se inicia en la retina a trava travéés de los ojos y llega a s de los ojos y llega a ááreas cerebrales para reas cerebrales para planificar, organizar y controlar acciones motorasplanificar, organizar y controlar acciones motoras

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Una vez que estUna vez que estáá en foco el objeto de interen foco el objeto de interéés, se sits, se sitúúa en a en la fla fóóvea. Esta vea. Esta áárea es la responsable de la agudeza visual, rea es la responsable de la agudeza visual, la habilidad de discernir detalles y ver objetos claramente.la habilidad de discernir detalles y ver objetos claramente.

Luego la retina convierte la luz en energLuego la retina convierte la luz en energíía que activa el a que activa el resto de las neuronas.resto de las neuronas.

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Debido a la pequeDebido a la pequeñña superficie de la fa superficie de la fóóvea el vea el áángulo de mngulo de mááxima visixima visióón es sn es sóólo de 2 a 3lo de 2 a 3ºº

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ATENCIATENCIÓÓN VISUALN VISUAL

Es definido como el proceso que direcciona la mirada Es definido como el proceso que direcciona la mirada a objetos u escenas en tiempo real a trava objetos u escenas en tiempo real a travéés de procesos s de procesos

perceptivos y cognitivosperceptivos y cognitivos

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Hay dos tipos diferentes de atenciHay dos tipos diferentes de atencióón n visualvisual

La que es mantenida sobre objetos o lugares por un perLa que es mantenida sobre objetos o lugares por un perííodo de odo de tiempo suficiente como para que la informacitiempo suficiente como para que la informacióón sea procesada n sea procesada por el cerebropor el cerebro

La que se mueve tan rLa que se mueve tan ráápidamente que la informacipidamente que la informacióón no puede n no puede ser procesada en forma concienteser procesada en forma conciente

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INFORMACIINFORMACIÓÓN VISUAL CONCIENTE O N VISUAL CONCIENTE O FOCALFOCAL

Una FIJACIUna FIJACIÓÓN VISUAL ocurre cuando la mirada es sostenida N VISUAL ocurre cuando la mirada es sostenida en un objeto o locacien un objeto o locacióón entre un n entre un áángulo de 3ngulo de 3ºº en el espacio por en el espacio por lo menos durante 100ms o mlo menos durante 100ms o máás ( Carl &s ( Carl &GellmanGellman 1987, Carpenter 1987, Carpenter 1988 )1988 )100ms es el m100ms es el míínimo tiempo necesario para que un estnimo tiempo necesario para que un estíímulo lo mulo lo registremos concientemente.registremos concientemente.

PURSUIT TRACKING, se denomina a la habilidad visual de PURSUIT TRACKING, se denomina a la habilidad visual de seguimiento de un objeto en el espacioseguimiento de un objeto en el espacio

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INFORMACION VISUAL NO CONCIENTE O INFORMACION VISUAL NO CONCIENTE O AMBIENTALAMBIENTAL

SACADAS, ocurren cuando el ojo se mueve rSACADAS, ocurren cuando el ojo se mueve ráápidamente de un pidamente de un lugar a otro. El rango de duracilugar a otro. El rango de duracióón de esta habilidad es entre 60 a n de esta habilidad es entre 60 a 100 ms. Mientras se est100 ms. Mientras se estáá realizando la sacada, la informacirealizando la sacada, la informacióón n visual es suprimida ( visual es suprimida ( Bridgeman,HendryBridgeman,Hendry & & startstart,1975 ),1975 )No somos capaces de ver un objeto que aparezca en nuestro No somos capaces de ver un objeto que aparezca en nuestro campo visual mientras realizamos una sacada. Pero poseemos campo visual mientras realizamos una sacada. Pero poseemos una memoria denominada una memoria denominada ““transactransacáádicadica””que nos permite que nos permite completar la escena para que sea coherente y entendible.completar la escena para que sea coherente y entendible.

PARPADEO, en esta situaciPARPADEO, en esta situacióón tambin tambiéén estn estáá suprimida la suprimida la informaciinformacióón visual.n visual.

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Procesamiento visual dorsal y ventralProcesamiento visual dorsal y ventral

VIA DORSAL: es la vVIA DORSAL: es la víía que conduce el esta que conduce el estíímulo desde la corteza occipital mulo desde la corteza occipital hacia el lhacia el lóóbulo parietal y es la responsable de orientar la mirada y mantenbulo parietal y es la responsable de orientar la mirada y mantener la er la atenciatencióón en un lugar, tambin en un lugar, tambiéén es la responsable del rn es la responsable del ráápido procesamiento de pido procesamiento de la informacila informacióón para orientarnos espacialmente. Se la denomina vn para orientarnos espacialmente. Se la denomina víía visual del a visual del DDÓÓNDENDE. Los l. Los lóóbulos parietales guardan los mapas de los lugares que bulos parietales guardan los mapas de los lugares que necesitamos para orientarnos.( necesitamos para orientarnos.( TreismanTreisman 1999 )1999 )

VIA VENTRAL: es la vVIA VENTRAL: es la víía que conduce el esta que conduce el estíímulo desde la corteza occipital mulo desde la corteza occipital hacia el lhacia el lóóbulo temporal. Se la denomina vbulo temporal. Se la denomina víía visual del a visual del QUQUÉÉ. Est. Estáá asociada asociada con el procesamiento cognitivo de la informacicon el procesamiento cognitivo de la informacióón y procesos de mayor n y procesos de mayor complejidad de ejecucicomplejidad de ejecucióón. Este sistema es el responsable de darle un sentido a n. Este sistema es el responsable de darle un sentido a los objetos u eventos que se estlos objetos u eventos que se estáán mirando y gun mirando y guíía la anticipacia la anticipacióón y la n y la planificaciplanificacióón de las acciones. n de las acciones.

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Ambas vAmbas víías, la dorsal y la ventral envas, la dorsal y la ventral envíían informacian informacióón hacia los n hacia los llóóbulos frontales donde billones de caracterbulos frontales donde billones de caracteríísticas se analizan en sticas se analizan en

cucuáánto a qunto a quéé estestáá percibiendo y pensando el deportista.percibiendo y pensando el deportista.

La corteza frontal es conocida como la regiLa corteza frontal es conocida como la regióón ejecutiva del cerebro n ejecutiva del cerebro y coordina pensamientos, planificaciy coordina pensamientos, planificacióón y lenguaje.n y lenguaje.

La intenciLa intencióón del movimiento a seguir es enviado a las n del movimiento a seguir es enviado a las ááreas motoras reas motoras del cerebro ( corteza motora y del cerebro ( corteza motora y premotorapremotora ) donde los movimientos ) donde los movimientos

especespecííficos son organizados y ejecutados.ficos son organizados y ejecutados.

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La propiedad de la mirada conlleva La propiedad de la mirada conlleva procesos cognitivos que le permiten procesos cognitivos que le permiten

al deportista mantener niveles al deportista mantener niveles atencionalesatencionales altos, buenos niveles de altos, buenos niveles de concentraciconcentracióón y todos lo involucrado n y todos lo involucrado

en la toma de decisien la toma de decisióón del atletan del atleta

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El atleta de alto rendimiento es aquel que El atleta de alto rendimiento es aquel que puede mantener su control cognitivo puede mantener su control cognitivo

sobre las condiciones que lo rodean, no sobre las condiciones que lo rodean, no importando que tan difimportando que tan difííciles o ciles o

desconocidas seandesconocidas sean

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FenFenóómeno de meno de SetchenovSetchenov

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SetchenovSetchenov( 1903/1935) encontr( 1903/1935) encontróó que aquellos individuos que que aquellos individuos que se fatigaban hasta llegar a estar exhaustos, podrse fatigaban hasta llegar a estar exhaustos, podríían hacer un an hacer un trabajo trabajo fisicofisico extra frente a una actividad que desvextra frente a una actividad que desvííe su foco e su foco

atencional a un atencional a un targettarget externo.externo.

AssmussenAssmussen andand MazinMazin, subsecuentemente encontraron que , subsecuentemente encontraron que este feneste fenóómeno aplica a una gran variedad de habilidades tanto meno aplica a una gran variedad de habilidades tanto

ffíísicas como mentales y que la cantidad de trabajo que ellos sicas como mentales y que la cantidad de trabajo que ellos podpodíían realizar, era mayor con los ojos abiertos que cerrados. an realizar, era mayor con los ojos abiertos que cerrados. AsAsíímismomismo cuando se llegaba al estado de agotamiento con los cuando se llegaba al estado de agotamiento con los

ojos cerrados, abrir los ojos y focalizar en un ojos cerrados, abrir los ojos y focalizar en un targettarget externo externo incrementaba entre un 15 a 30% el trabajo fincrementaba entre un 15 a 30% el trabajo fíísico que podsico que podíían an realizar. Ellos explican que el realizar. Ellos explican que el inputinput de informacide informacióón aferente n aferente

redirecciona la atenciredirecciona la atencióón de las sensaciones de fatiga, n de las sensaciones de fatiga, resultando en la habilidad de aumentar el nivel de resultando en la habilidad de aumentar el nivel de

performance.performance.

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El fenEl fenóómeno de meno de SetchenovSetchenov estestáá entonces entonces relacionado con un foco atencional externo relacionado con un foco atencional externo

mediado por la visimediado por la visióón.n.

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NEURONAS EN ESPEJONEURONAS EN ESPEJO

La adquisiciLa adquisicióón de habilidades motoras tiene mucho que ver n de habilidades motoras tiene mucho que ver con la capacidad de observar los movimientos mientras otros con la capacidad de observar los movimientos mientras otros los realizan. Los humanos son capaces de imitar acciones de los realizan. Los humanos son capaces de imitar acciones de otros desde el nacimiento. Este proceso ocurre en un sector otros desde el nacimiento. Este proceso ocurre en un sector

del cerebro llamado del cerebro llamado ““NEURONAS EN ESPEJONEURONAS EN ESPEJO””. Se ubican . Se ubican en la corteza frontal y parietal.en la corteza frontal y parietal.

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Las neuronas en espejo no sLas neuronas en espejo no sóólo codifican la accilo codifican la accióón de n de otros , tambiotros , tambiéén son sensibles a la intencin son sensibles a la intencióón y a el estado n y a el estado

emocional el sujeto observado.emocional el sujeto observado.DaDañños en las neuronas en espejo han sido encontrados os en las neuronas en espejo han sido encontrados

como posible causa del autismo como posible causa del autismo ( ( DaprettoDapretto, Davies, , Davies, PfeiferPfeifer & col,2006 )& col,2006 )

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Las neuronas en espejo fueron descubiertas accidentalmente por Las neuronas en espejo fueron descubiertas accidentalmente por RizzolattiRizzolatti y col. y col. En 1996 En 1996 enen un evento accidental en su laboratorio de neurociencias.un evento accidental en su laboratorio de neurociencias.

Se realizaba un experimento donde monos debSe realizaba un experimento donde monos debíían realizar un accian realizar un accióón de agarrar n de agarrar un objeto con una de sus manos. Se le colocun objeto con una de sus manos. Se le colocóó un resonador magnun resonador magnéético funcional tico funcional para grabar qupara grabar quéé regiones neuronales se encendregiones neuronales se encendíían cuando realizaban la accian cuando realizaban la accióón. n.

RizzolottiRizzolotti observobservóó que las mismas neuronas se encendque las mismas neuronas se encendíían cuando el mono an cuando el mono simplemente observaba a uno de los ayudantes agarrar el objeto dsimplemente observaba a uno de los ayudantes agarrar el objeto del experimento.el experimento.

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Estudios recientes muestran la existencia de dos procesos llamadEstudios recientes muestran la existencia de dos procesos llamados os SINAPTOGENESIS y NEUROGENESIS SINAPTOGENESIS y NEUROGENESIS

que son facilitados en ambientes enriquecidos por actividad fque son facilitados en ambientes enriquecidos por actividad fíísica msica máás s entrenamientos entrenamientos sensoperceptivossensoperceptivos y cognitivos donde se plantean toma de y cognitivos donde se plantean toma de

decisiones.decisiones.

CAMBIOS EN EL CEREBROCAMBIOS EN EL CEREBRO

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It It isis nownow wellwell establishedestablished thatthat thethe adultadult mammalianmammalian brainbrain -- includingincluding thatthat ofof humanshumans --containscontains at at leastleast twotwo discretediscrete populationspopulations ofof neural neural stemstem cellscells whichwhich continuecontinue toto generategenerate newnew

nervenerve cellscells throughoutthroughout lifelife. . TheseThese newbornnewborn neuronsneurons are are quicklyquickly integratedintegrated intointo existingexistingcircuitscircuits andand are are essentialessential forfor properproper functioningfunctioning ofof thethe brainbrain. .

NewbornNewborn hippocampalhippocampal neuronsneurons expressingexpressing a nona non--functionalfunctional cdk5 cdk5 proteinprotein havehave alteredaltereddendriticdendritic morphologymorphology, as , as indicatedindicated by by whitewhite arrowsarrows, , whereaswhereas cellscells expressingexpressing highhigh levelsoflevelsof

cdk5 cdk5 appearappear normal. normal. ScaleScale bar = 10 bar = 10 micrometersmicrometers..

((FromFrom JessbergerJessberger et alet al, 2008.), 2008.)

This would be an interesting thing to do next,given the recent discovery that new neurons are needed for new memories.

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En 1949.En 1949.HebbHebb encontrencontróó que cuando una cque cuando una céélula estimula a otra lula estimula a otra repetidamente se producen cambios en una o ambas crepetidamente se producen cambios en una o ambas céélulas caracterizadas lulas caracterizadas

por mpor máás conexiones sins conexiones sináápticas, crecimiento de mpticas, crecimiento de máás dendritas. s dendritas. Este proceso se denomina ARBORIZACION.Este proceso se denomina ARBORIZACION.

La continua estimulaciLa continua estimulacióón entre neuronas hacen a los neurotransmisores n entre neuronas hacen a los neurotransmisores mmáás eficientes y la neurotransmisis eficientes y la neurotransmisióón mn máás rs ráápida.pida.

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TIEMPO DE PROCESAMIENTO CEREBRALTIEMPO DE PROCESAMIENTO CEREBRAL

Durante todo el siglo 19 numerosos estudios se realizaron para Durante todo el siglo 19 numerosos estudios se realizaron para poder conocer cupoder conocer cuáál era el tiempo ml era el tiempo míínimo necesario entre la nimo necesario entre la percepcipercepcióón de un estn de un estíímulo y la aparicimulo y la aparicióón de una respuesta n de una respuesta motora simple.motora simple.El promedio de tiempo para un estEl promedio de tiempo para un estíímulo visual es de aprox. 185 mulo visual es de aprox. 185 ms.ms.El promedio para un estEl promedio para un estíímulo auditivo es de 146 ms.mulo auditivo es de 146 ms.El promedio para un estEl promedio para un estíímulo tmulo tááctil es de 150 ms.ctil es de 150 ms.

Desde que estos resultados se publicaron se conoce que el estDesde que estos resultados se publicaron se conoce que el estíímulo mulo visual es el mvisual es el máás lento en generar una respuesta motoras lento en generar una respuesta motora

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En el alto rendimiento deportivo los atletas aprenden a En el alto rendimiento deportivo los atletas aprenden a ignorar algunos estignorar algunos estíímulos como golpes de oponentes, mulos como golpes de oponentes, inclemencias del tiempo, inclemencias del tiempo, gritos,etcgritos,etc y mantener un foco y mantener un foco

atencional cerrado. Mientras que los novatos tienden a ver atencional cerrado. Mientras que los novatos tienden a ver todo y a no poder focalizar nada en particulartodo y a no poder focalizar nada en particular

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QUE MIRAN LOS QUE MEJOR LO HACENQUE MIRAN LOS QUE MEJOR LO HACEN

Los lanzadores de penales en hockey son independientes del Los lanzadores de penales en hockey son independientes del arquero, mientras que los novatos fijan su mirada en el arquero arquero, mientras que los novatos fijan su mirada en el arquero para preparar su tiro. Los experimentados mantienen la cabeza para preparar su tiro. Los experimentados mantienen la cabeza baja con la mirada en la bocha, mientras que los novatos baja con la mirada en la bocha, mientras que los novatos pivoteanpivotean la mirada entre el arquero y la bochala mirada entre el arquero y la bochaEn el fEn el fúútbol en un estudio de uno contra uno, el experimentado tbol en un estudio de uno contra uno, el experimentado fija su mirada en la cadera del oponente mientras que el novato fija su mirada en la cadera del oponente mientras que el novato fija su mirada en la pelotafija su mirada en la pelota

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CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Tener en cuenta la importancia del sistema visual en el control Tener en cuenta la importancia del sistema visual en el control motor.motor.Las habilidades visuales como el campo visual perifLas habilidades visuales como el campo visual periféérico, las sacadas, la rico, las sacadas, la estereopsisestereopsis, se pueden entrenar., se pueden entrenar.El tiempo de fijaciEl tiempo de fijacióón visual, se puede entrenar. Contribuye al fenn visual, se puede entrenar. Contribuye al fenóómeno de meno de SetchenovSetchenov..Si disponemos de un Si disponemos de un EyeEye Tracker podemos ver quTracker podemos ver quéé estestáá mirando nuestro mirando nuestro deportista y ayudarlo a direccionar la mirada.deportista y ayudarlo a direccionar la mirada.Se puede utilizar el plan motor de neuronas en espejo.Se puede utilizar el plan motor de neuronas en espejo.Para lograr neurogPara lograr neurogéénesis y nesis y sinaptogsinaptogéénesisnesis debemos enriquecer el medio donde debemos enriquecer el medio donde se mueven nuestros deportistas.se mueven nuestros deportistas.Numerosos estudios cientNumerosos estudios cientííficos avalan que la combinacificos avalan que la combinacióón de actividad fn de actividad fíísica sica mmáás la actividad cognitiva son los ests la actividad cognitiva son los estíímulos que mmulos que máás neurogs neurogéénesis producen.nesis producen.

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MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS

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