Actividad física, neurotransmisores y hormonas.
Índice
1. Los principales neurotransmisores
y las hormonas relacionadas con la práctica motriz y la capacidad de
aprendizaje
2. Las endorfinas
3. La serotonina
4. La oxitocina
5. La dopamina
6. La adrenalina y la
noradrenalina
7. Los glucocorticoides
Mientras realizamos actividad física no solo sabemos que aumenta la capilarización y el flujo sanguíneo a nivel cerebral, aportando oxígeno y glucosa adicional al cerebro, facilitando así su óptimo funcionamiento, sino que genera una respuesta hormonal y de determinadas hormonas y neurotransmisores, como las endorfinas (hormona relacionada con la alegría, el bienestar y la tranquilidad), serotonina (relacionada con el estado de ánimo, la digestión y el sueño), oxitocina (hormona de las relaciones sociales y el vínculo), noradrenalina (hormona que puede moderar la respuesta del cerebro al estrés), la dopamina (hormona de la recompensa), que son compuestos químicos que desarrollan un papel muy importante en los procesos atencionales y en general, en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
1. Los principales neurotransmisores y las hormonas
relacionadas con la práctica motriz y la capacidad de aprendizaje.
Mientras
realizamos actividad física, no solo sabemos que aumenta la oxigenación en el
cerebro y se crean nuevas neuronas y sinapsis, sino que además también se liberan una cantidad importante de sustancias
que inciden, directa e indirectamente, en los procesos de aprendizaje y
memoria. El primer grupo importante de sustancias que aumenta con la práctica
de actividad física, son los factores
neurotróficos.
El
segundo grupo importante de sustancias que aumenta con la práctica de actividad
física son los neurotransmisores y las hormonas, tales como las serotonina,
oxitocina o dopamina, entre otros, que poseen un papel protagonista en el
aprendizaje, modulando los procesos cognitivos como la memoria, entre ortos
(Figura 1).
Figura 1. Liberación
de neurotransmisores de un ser humano mientras corre.
¿Qué
son los neurotransmisores, las hormonas y para qué sirven?
Un neurotransmisor
es una biomolécula que permite la transmisión de información entre neuronas a
través de la sinapsis.
Por
su parte, las hormonas son sustancias liberadas por una célula para actuar
sobre otra, tanto cercana como lejana, e independientemente de la singularidad
o ubicuidad de su origen y sin tener en cuenta la vía utilizada para su
transporte, sea circulación sanguínea, flujo axoplasmático o espacio
intersticial. La función principal de las hormonas es influir en la función de
otras células. La principal diferencia entre neurotransmisores y hormonas es
que cuando se libera un neurotransmisor solo se comunica con una neurona
inmediata, mediante la sinapsis. En cambio una hormona se comunica con otra
célula sin importar lo lejos que esté, viajando a través del torrente
sanguíneo.
Los
neurotransmisores y las hormonas que se liberan en aquellas áreas cerebrales
encargadas de las funciones cognitivas del cerebro o en las emociones,
contribuyen a mejorar el aprendizaje, dado que la cognición y la emoción no
pueden separarse. Parafraseando a Francisco Mora “sin emoción no hay aprendizaje, el cerebro sólo aprende si hay emoción”.
La clave no está en fomentar las emociones en el aula, sino en enseñar con
emoción. Por eso, un “profesor excelente
es capaz de convertir cualquier concepto, incluso de apariencia sosa, en algo
interesante”1. Aprender y memorizar en su esencia más pura, significa
hacer asociaciones de eventos y experiencias que producen cambios en las
neuronas y sus contactos con otras neuronas en redes que se extienden a lo
largo de muchas áreas del cerebro.
La
actividad física conlleva inherentemente una activación de nuestro sistema
nervioso. Esta activación está sustentada por una serie de neurotransmisores
que nos permiten un estado de alerta positivo y absolutamente adaptativo, del
que se ha podido comprobar que facilita el aprendizaje y la formación de la
memoria.
2. Las endorfinas.
Como
en cualquier otra parte del cuerpo, mientras realizamos actividad física
aumenta la capilarización y el flujo sanguíneo a nivel cerebral, aportando
oxígeno y glucosa adicional al cerebro, facilitando así su óptimo
funcionamiento. También sabemos que la actividad física favorece la liberación
de endorfinas, hormonas que producen
sensación de felicidad y euforia.
Las
endorfinas son neurotransmisores producidos por la glándula pituitaria (sistema
nervioso central) de forma natural. Son las encargadas de producir sensaciones
de bienestar, ya que combaten el malestar y disminuyen las sensaciones
dolorosas. Actúan como analgésicos, lo que significa que disminuyen la
percepción del dolor. También actúan como sedantes. Bisquerra2 llama
a las endorfinas “analgésicos naturales”, y es que pueden llegar a ser hasta
veinte veces más efectivos que los medicamentaos contra el dolor. Además de ser
inhibidores del dolor, las endorfinas actúan en el cerebro produciendo
experiencias subjetivas como sensación de bienestar, disminución de la
ansiedad, mejora de la autoestima y estado de ánimo, provocando un efecto de
placer y relajación. Los estudios han demostrado que incluso pueden aliviar los
síntomas de una depresión.
Figura
2. Liberación de endorfinas mientras se practica actividad física. Imagen
extraída de: https://www.lavidalucida.com/endorfinas-la-medicina-interior.html
Cuando
ejercitamos nuestro cuerpo, nuestro corazón se acelera y aumenta la temperatura
corporal. A causa de este esfuerzo y para disminuir la fatiga muscular, la
hipófisis aumenta la producción de enforfinas.
Estos
opiáceos endógenos acompañan siempre a la realización de actividad física y
están presentes también en los procesos afectivos de las emociones positivas.
De ahí también la importancia de hacer actividad física en ambientes positivos
y agradables como puede ser durante una clase de Educación Física bien
organizada, estructurada y adecuada a la diversidad del alumnado.
Tal como sugiere
Daniel Goleman en su libro “Focus”3,
los circuitos cerebrales de recompensa, ricos en dopamina (neurotransmisor
relacionado con la motivación que estudiaremos a continuación), movilizan los
sentimientos positivos para esforzarnos en el logro de nuestros objetivos y
deseos. Esto se combina con los opiáceos endógenos cerebrales entre los que destacan
las endorfinas. Si la dopamina aumenta la motivación y alienta la
perseverancia, los opiáceos le agregan una sensación placentera3.
Ambas sustancias son liberadas mientras realizamos actividad física.
Por
tanto, las endorfinas están presentes en el sistema de recompensa del cerebro.
Entre otras muchas funciones, nos facilitan una sensación subjetiva de
bienestar, nos hace sentir bien y felices. Este neurotransmisor provoca una sensación
positiva en el cuerpo similar a la de la morfina, de ahí la sensación de
“euforia” que suele describirse tras una carrera, sesión de baile o
entrenamiento físico. ¿Quién no ha sentido alguna vez el conocido estado de
euforia o “subidón” tras correr durante
un tiempo, llegar a la meta en una carrera o a la cima de una montaña tras una
larga caminata o tras finalizar una jornada de pedaleo en bicicleta? Este
sentimiento suele ir acompañado además, de una actitud positiva y llena de
energía. Muchas personas suelen utilizar este recurso de ir a correr un rato o
practicar algo de ejercicio físico cuando se notan tensos, negativos o tras una
discusión con sus parejas. Sin lugar a dudas, esta es una de las mejores
decisiones que podemos tomar si deseamos revertir la sensación o actitud
negativa de esa situación.
Es
fácil deducir que un estudiante con sensación de bienestar, feliz y con una
actitud positiva rendirá más que uno que no cuente con estos estados de ánimo.
Sabemos que la actividad física es fuente de emociones positivas y favorece la
liberación de endorfinas. En esta línea, investigaciones recientes han puesto
de manifiesto como bajo el efecto de emociones positivas, nuestra organización
cognitiva nos permite pensar de forma más flexible, creativa y eficiente. Encontramos
más soluciones a un mismo problema y pensamos de forma más abierta. En
definitiva, resolvemos mejor los problemas que se nos puedan platear, ya sean
académicos o de la vida cotidiana. En estudiantes, se ha podido constatar como
aquellos que disfrutan de esta organización cognitiva, con el tiempo
desarrollan una serie de recursos que les hacen más persistentes al fracaso y
les anima a emprender retos, esto es, les ayuda a desarrollar la capacidad de
resiliencia o capacidad para adaptarse positivamente a situaciones adversas.
En
resumen, la actividad física favorece la liberación de endorfinas, las cuales aumentan
nuestra sensación de alegría, bienestar y tranquilidad, lo que provoca un
impacto directo en la organización cognitiva de nuestro cerebro hacia una
predisposición positiva. Algo tremendamente importante en la actualidad, donde
cada vez más encontramos discentes “apagados” y poco participativos en nuestras
aulas.
3. La serotonina.
La
serotonina, también conocida como 5-HT, actúa tanto en el cerebro como fuera de
este. En la sangre se comporta como una hormona y en el cerebro actúa como
neurotransmisor. Esta sustancia puede ser encontrada en grandes cantidades por
muchas partes del cuerpo, y por lo tanto un desajuste general en la producción
de serotonina puede tener efectos drásticos sobre varios factores que afectan a
nuestra manera de sentir y comportarnos. De hecho, la escasez de serotonina
puede provocar en personas, cambios de humor y personalidad, insomnio,
agresividad y anomalías en el razonamiento. Concretamente, esta hormona ha
estado asociada durante muchos años a los síntomas de la depresión, ya que las
personas con un trastorno de este tipo acostumbran a tener bajas
concentraciones de 5-HT en sangre. Sin embargo, no se sabe hasta qué punto es
el déficit de serotonina lo que produce la depresión o viceversa. Por el
contrario, se sabe que los altos niveles de serotonina aumentan los
sentimientos de calma y bienestar, mejoran el estado de ánimo y los patrones de
sueño, aumentan la tolerancia al dolor y reducen los antojos de comida4.
Entre
otras funciones, la serotonina sirve para regular la digestión. De hecho, las
mayores concentraciones de serotonina no están en el cerebro sino en el tracto
gastrointestinal, influyendo sobre la aparición (o ausencia) del apetito. Grosso modo, los alimentos ricos en ácidos grasos omega-3
modulan el efecto de la serotonina (también de la dopamina y noradrenalina). Los
alimentos ricos en vitamina B12, B6 y ácido fólico participan en el proceso de
metilación referido a la producción de muchos neurotransmisores, entre otros la
serotonina5.
La
serotonina sirve también para estabilizar el estado emocional del ser humano
ante situaciones de tensión. Concretamente, sirve para inhibir la agresividad y
las conductas violentas que pueden derivarse de ella. Así pues, las personas
más impulsivas y violentas tienden a tener menos niveles de serotonina actuando
sobre puntos clave del cerebro que aquellas que son más pacíficas.
Además
de favorecer la producción de serotonina la ingesta de alimentos ricos en
omega-3, así como los carbohidratos complejos (los carbohidratos simples como
pan blanco, arroz blanco, pasta normal, pasteles, dulces y otros productos con
azúcar refinado no lo hacen), este neurotransmisor también es liberado con la realización
de ciertas actividades como recibir un masaje, revivir momentos felices,
actividades que potencian la relajación (antiestrés) como el mindfullness,
Yoga, Pilates, meditación, ejercicios de respiración profunda o cualquier tipo
de actividad física. Se ha visto como la actividad física produce calma,
control de uno mismo, adaptabilidad y humor estable6, por tanto,
favorece la liberación de serotonina. Se sabe que cuando nuestros músculos
trabajan, liberan ácidos grasos a la sangre, que en acción conjunta con el
triptófano (aminoácido esencial) incitan la producción de serotonina, la cual,
es estimulada por el incremento de BDNF, secretado al movernos7.
Desde
una perspectiva neuroeducativa, sabemos también que el feedback positivo libera
serotonina en el cerebro, reforzando la sensación de calma y felicidad. De ahí
la gran importancia de suministrar este tipo de feedback a nuestros escolares.
De hecho, el feedback es una de las maneras más importantes de ayudar a que el
cerebro de los adolescentes se convierta en un sistema de aprendizaje eficaz8.
En
resumen, la serotonina se relaciona con el estado de ánimo, la digestión y el
sueño.
4. La oxitocina.
La
oxitocina es una hormona y neuropéptido involucrado en la formación de
relaciones de confianza y generosidad, al que también se es muy sensible en la
adolescencia, lo que hace tan gratificante las relaciones sociales en esta edad6.
Las relaciones sociales en la adolescencia son primordiales y muy
gratificantes, lo que justifica la necesidad del adolescente por relacionarse
con compañeros de su misma edad. El llamado “cerebro social”, que engloba
regiones cerebrales que intervienen en lo afectivo y cognitivo en relación a
los demás, sigue desarrollándose durante la adolescencia.
Una
forma sencilla de generar oxitocina en nuestros alumnos es recibiéndoles en la
puerta de nuestra aula o antes de entrar a la pista polideportiva, dándoles la
mano a todos y preguntándoles por su estado de ánimo. Una simple palmada en la
espalda con la pregunta ¿cómo te sientes? puede hacer que los alumnos comiencen
a liberar oxitocina, con lo que el clima del aula y la predisposición será más
atrayente y positiva.
Dado que
esta hormona regula las áreas responsables de las habilidades sociales, también
podría servir para tratar deficiencias en niños con trastorno del espectro
autista (Síndrome de Asperger, Autismo y Trastorno del desarrollo no
específico).
5. La dopamina.
Las
neuronas dopaminérgicas (como su propio nombre indica) gestionan la producción
de dopamina jugando un papel substancial en la motivación o “acción de moverse
hacia” (del latín motivus, que
significa “moverse hacia”, y del sufijo “ción” que indica acción.
En los
adolescentes existe una sensibilidad muy grande del cerebro a la dopamina, neurotransmisor
cerebral que desempeña un papel fundamental en el control de la atención o la
cognición y que activa los circuitos de gratificación. Esto explica que los
adolescentes den más importancia a la recompensa que a los riesgos en la
búsqueda de lo novedoso.
La
dopamina es otro beneficioso neurotransmisor que se produce con la actividad
física. Como ya decíamos se relaciona con la motivación, pero también ha sido
relacionado con el buen humor, provocando una mayor perseverancia para
conseguir un reto, un objetivo o una meta. Es conocida como la hormona de la
recompensa, lo que nos hace volver a repetir un comportamiento. Por ejemplo, cuando
comemos al tener la sensación de hambre o cuando logramos un objetivo tras
correr un riesgo. Si el objetivo es educativo y conseguimos generar más
dopamina en nuestros discentes a través de la actividad físico-deportiva o jugando,
podríamos conseguir que aumentara la motivación del alumnado y por tanto la
atención en el aula; en definitiva su rendimiento académico. Sabemos también
que mientras se juega, al igual que sucede cuando se realiza ejercicio físico,
también se libera dopamina debido a la incertidumbre y posterior recompensa
cerebral, favoreciendo con ello la transmisión de información entre el
hipocampo y la corteza prefrontal, promoviendo así la memoria. Por tanto, si
unimos actividad física y juego, es decir Educación Física, estos efectos se
ven favorecidos.
El juego
y la actividad física genera sinergias entre el sistema dompaminérgico
mesolímbico (pasión) y mesocortical (práctica y perseverancia), junto con la
serotonina y endorfinas (personalidad) así como con la oxitocina (propósito).
Lo importante es la conexión del todo.
El uso
de metodologías activas en la enseñanza, favorece la motivación en el alumnado
y, por tanto, todo el proceso de enseñanza-aprendizaje. Necesitamos crear “combustiones” para encender el “fuego de la motivación” en el alumnado.
Ello lo podemos conseguir incorporando contenidos novedosos en nuestras clases
o incorporando “chispazos de motivación e innovación educativa”. Visualizar un
vídeo impactante, invitar a una persona externa a dar una charla, desarrollar
una sesión puntual mediante las reglas de un juego, organizar un juego de
pistas por el centro a modo de carrera de orientación, iniciar la sesión con un
truco de magia, una frase impactante, una actividad, reto o challenge viral que
esté de moda en ese momento, pueden servirnos de ejemplo para encender ese
“chispazo” de motivación, generar dopamina en el cerebro y captar la atención
de nuestro alumnado sin necesidad de pedírsela. ¿Cuántas veces hemos pedido que
nos presten atención porque lo que vamos a explicar es muy importante, sin
conseguirlo?
6. La adrenalina y la noradrenalina.
Tanto la
adrenalina (epinefrina), como la noradrenalina (norepinefrina), actúan como
hormonas y neurotransmisores.
La adrenalina es una hormona vasoactiva
secretada por las glándulas suprarrenales bajo situaciones de alerta o emergencia. La formación de
esta hormona se realiza a partir de la noradrenalina, utilizando la ruta común
que usan todas las catecolaminas, como dopamina, L-dopa, noradrenalina y
adrenalina. Su biosíntesis se encuentra exclusivamente controlada por el
Sistema Nervioso Central.
La
noradrenalina, por su parte, es comúnmente conocida como la hormona del estrés,
afecta partes del cerebro tales como la amígdala cerebral, donde la atención y
respuestas son controladas. Junto con la adrenalina, la noradrenalina también
subyace la reacción de lucha o huida, incrementando directamente la frecuencia
cardiaca, desencadenando la liberación de glucosa de las reservas de energía e
incrementando el flujo sanguíneo hacia el músculo esquelético. Desde un punto
de vista fisiológico, dada la relación de estas hormonas con nuestro sistema de
alerta, lucha y huida, predispone al organismo para estas situaciones
esenciales para la supervivencia en nuestros antepasados. Esto es, provoca
aumentos en la concentración de glucosa en sangre, aumenta la tensión arterial,
aumenta el ritmo cardíaco, dilata la pupila para tener una mejor visión,
aumenta la respiración e incrementa el suministro de oxígeno al cerebro. Por
tanto, si favorece la oxigenación del cerebro, favorecerá también todas las
funciones cognitivas del mismo.
Se dice
que ante situaciones de alerta o emergencia, secretamos adrenalina. Por suerte,
en la actualidad, estas situaciones pueden no ser habituales, pero si podemos
provocarlas mediante actividades controladas. Por ejemplo, mediante la práctica
de actividad física o deportes de riesgo o aventura. Es común escuchar a
usuarios de estos deportes decir que tras su práctica experimentan una
sensación de bienestar y euforia gracias a la liberación de adrenalina. Pero no
solo los deportes comúnmente denominados como “de aventura” liberan esta
hormona, sino que cualquier actividad física favorece la secreción de esta
sustancia. No obstante, cuanto más esfuerzo físico y riesgo requiera dicha
actividad, parece ser que los niveles de adrenalina incrementan
exponencialmente.
La
adrenalina actúa especialmente sobre el músculo, el tejido adiposo y el hígado.
Puede secretarse en pocos segundos, su efectividad se puede dar entre uno y
tres minutos y puede aumentar el metabolismo normal del cuerpo hasta un cien
por ciento. Son tantos los beneficios de esta hormona en nuestro organismo, que
hoy día se utiliza a través de inyecciones, para tratar reacciones alérgicas
potencialmente mortales causadas por las mordeduras de insectos, alimentos,
medicamentos, látex y causas de otro tipo. También se están realizando
experimentos con esta hormona para el tratamiento del cáncer y reducir su sintomatología.
Para tratar de comprender mejor la manera en que el ejercicio físico puede
aumentar la inflamación (entre otros, por la liberación de adrenalina) y, al
mismo tiempo, proteger al cuerpo contra el cáncer, un grupo de científicos de
la Universidad de Copenhague decidieron examinar de cerca lo que sucede en el
cuerpo de los ratones con un elevado riesgo de padecerlo. Lo que encontraron
fue que cuando los ratones con altos niveles de adrenalina, bien por correr o
por una inyección, combatían sus tumores de mejor manera que otros ratones en
reposo, incluso llegaban a vencerla (curarse del todo)9. Estos
hallazgos son de gran importancia y muy esperanzadores para el estudio y la
cura del cáncer en seres humanos10.
Sabemos
que cuando estamos distraídos los niveles de noradrenalina suelen ser bajos.
Por el contrario, en situaciones emocionales o de estrés moderado como puede
ser realizando actividad física en una clase de Educación Física donde el
alumnado debe superar unos retos en grupo, conseguir puntos, evitar ser
capturado o eliminado de un juego de persecución (simulación de situaciones de
alerta o emergencia), la activación de estructuras cerebrales como la amígdala
y la liberación en la sangre de hormonas como la adrenalina pueden contribuir a
la facilitación del aprendizaje y la memoria, actuando directa o indirectamente
sobre los circuitos neuronales del cerebro, mejorando así las funciones
ejecutivas del cerebro.
7. Los glucocorticoides.
Los
glucocorticoides son hormonas de la familia de los corticosteroides que
participan en la regulación del metabolismo de carbohidratos favoreciendo la
gluconeogénesis y la glucogenólisis; poseen además actividad inmunosupresora.
Su acción reguladora se extiende también al metabolismo intermedio de grasas y
proteínas. Los glucocorticoides se producen principalmente en la corteza
suprarrenal de los seres humanos y son el cortisol, la cortisona y la
corticosterona. El cortisol es el glucocorticoide más importante en el ser
humano.
Uno
de los factores más interesantes relacionados con la producción de cortisol es el
estatus social. La dominancia ha
sido especialmente estudiada en las interacciones sociales en primates observándose
niveles más altos de glucocorticoides en los miembros subordinados de una
manada al ser comparados con los rangos superiores. Estas concentraciones
elevadas se relacionaban con una mayor probabilidad de inhibición de las
conductas exploratorias, exponiendo con mayor frecuencia a los primates
subordinados a enfermedades y situaciones de exclusión social (por ejemplo,
relaciones abusivas, parasitación por falta de acicalamiento, infecciones y
heridas producto de las agresiones continuadas). Bajo estas condiciones de vida
los costes energéticos y emocionales derivados de la supervivencia son muy
altos y consecuentemente ser dominado resulta claramente aversivo para los
estratos sociales más desfavorecidos del grupo. Trasladando estos indicios a la
sociedad contemporánea, también se ha sugerido un impacto importante sobre las
variables fisiológicas, la calidad de vida y la salud de las personas con bajos
ingresos o en riesgo de exclusión social al ser comparadas con las clases socioeconómicas
más acomodadas.
Es
lógico pensar que, del mismo modo que poseer una habilidad que es valorada
positivamente por los demás incrementa la autoestima y vigoriza al individuo
para afrontar retos de mayor envergadura, verse expuesto a situaciones de
rechazo social afectará emocional y físicamente.
Los
glucocorticoides regulan además la presencia de los receptores NMDA (N-metil-D-aspartato)
en el cerebro. Receptores celulares pertenecientes a un subgrupo (GluN) de los
receptores ionotrópicos, un tipo de receptores de glutamato presente en las
sinapsis neuronales, que participa en la regulación del potencial excitatorio
postsináptico, teniendo un rol preponderante en la plasticidad neuronal, el
aprendizaje y la memoria. Los glucocorticoides promueven cambios epigenéticos
que facilitan el cambio del ADN de las neuronas (que está constantemente
cambiando), para adaptarse al entorno para formar las memorias (aprendizaje).
Es decir, el ADN es reescrito cuando es necesario para adaptarse al entorno de
la célula y regular su comportamiento, este hecho es facilitado gracias a los glucocorticoides.
Un modo
de inducir esa emoción o estrés moderado en los alumnos para facilitar la
secreción de estas hormonas, es mediante actividad física y la exposición a información
motivadora sobre los contenidos a aprender.
Bibliografía:
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Lecturas recomendadas:
Es la dopamina,
no la voluntad. Pdf extraído de:
FUENTE:
http://www.lavanguardia.com/vida/20100222/53893835834/investigadores-de-la-uab-encuentran-anomalias-relacionadas-con-la-motivacion-en-ninos-con-trastorno.html
Serotonina.
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