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OFTALMOLOGÍA, NEUROCIENCIA Y
         DEPORTE

Importancia del sistema visual como disparador de
acciones motoras
Mecanismos que subyacen el control motor
Utilización de estos conocimientos para el
entrenamiento y la mejora de la performance deportiva
La vía que toma la información visual se inicia en la retina
    a través de los ojos y llega a áreas cerebrales para
    planificar, organizar y controlar acciones motoras
Una vez que está en foco el objeto de interés, se sitúa en
 la fóvea. Esta área es la responsable de la agudeza visual,
la habilidad de discernir detalles y ver objetos claramente.
  Luego la retina convierte la luz en energía que activa el
                   resto de las neuronas.
Debido a la pequeña superficie de la fóvea el
 ángulo de máxima visión es sólo de 2 a 3º
ATENCIÓN VISUAL
Es definido como el proceso que direcciona la mirada
a objetos u escenas en tiempo real a través de procesos
                perceptivos y cognitivos
Hay dos tipos diferentes de atención
                visual
La que es mantenida sobre objetos o lugares por un período de
tiempo suficiente como para que la información sea procesada
por el cerebro

La que se mueve tan rápidamente que la información no puede
ser procesada en forma conciente
INFORMACIÓN VISUAL CONCIENTE O
            FOCAL
Una FIJACIÓN VISUAL ocurre cuando la mirada es sostenida
en un objeto o locación entre un ángulo de 3º en el espacio por
lo menos durante 100ms o más ( Carl &Gellman 1987, Carpenter
1988 )
100ms es el mínimo tiempo necesario para que un estímulo lo
registremos concientemente.

PURSUIT TRACKING, se denomina a la habilidad visual de
seguimiento de un objeto en el espacio
INFORMACION VISUAL NO CONCIENTE O
           AMBIENTAL
SACADAS, ocurren cuando el ojo se mueve rápidamente de un
lugar a otro. El rango de duración de esta habilidad es entre 60 a
100 ms. Mientras se está realizando la sacada, la información
visual es suprimida ( Bridgeman,Hendry & start,1975 )
No somos capaces de ver un objeto que aparezca en nuestro
campo visual mientras realizamos una sacada. Pero poseemos
una memoria denominada “transacádica”que nos permite
completar la escena para que sea coherente y entendible.


 PARPADEO, en esta situación también está suprimida la
información visual.
Procesamiento visual dorsal y ventral

VIA DORSAL: es la vía que conduce el estímulo desde la corteza occipital
hacia el lóbulo parietal y es la responsable de orientar la mirada y mantener la
atención en un lugar, también es la responsable del rápido procesamiento de
la información para orientarnos espacialmente. Se la denomina vía visual del
DÓNDE. Los lóbulos parietales guardan los mapas de los lugares que
necesitamos para orientarnos.( Treisman 1999 )

VIA VENTRAL: es la vía que conduce el estímulo desde la corteza occipital
hacia el lóbulo temporal. Se la denomina vía visual del QUÉ. Está asociada
con el procesamiento cognitivo de la información y procesos de mayor
complejidad de ejecución. Este sistema es el responsable de darle un sentido a
los objetos u eventos que se están mirando y guía la anticipación y la
planificación de las acciones.
Neurociencia y Deporte
Ambas vías, la dorsal y la ventral envían información hacia los
 lóbulos frontales donde billones de características se analizan en
     cuánto a qué está percibiendo y pensando el deportista.

La corteza frontal es conocida como la región ejecutiva del cerebro
         y coordina pensamientos, planificación y lenguaje.
La intención del movimiento a seguir es enviado a las áreas motoras
del cerebro ( corteza motora y premotora ) donde los movimientos
             específicos son organizados y ejecutados.
La propiedad de la mirada conlleva
procesos cognitivos que le permiten
   al deportista mantener niveles
atencionales altos, buenos niveles de
concentración y todos lo involucrado
  en la toma de decisión del atleta
El atleta de alto rendimiento es aquel que
  puede mantener su control cognitivo
 sobre las condiciones que lo rodean, no
      importando que tan difíciles o
            desconocidas sean
Fenómeno de Setchenov
Setchenov( 1903/1935) encontró que aquellos individuos que
se fatigaban hasta llegar a estar exhaustos, podrían hacer un
 trabajo fisico extra frente a una actividad que desvíe su foco
                 atencional a un target externo.

  Assmussen and Mazin, subsecuentemente encontraron que
este fenómeno aplica a una gran variedad de habilidades tanto
 físicas como mentales y que la cantidad de trabajo que ellos
 podían realizar, era mayor con los ojos abiertos que cerrados.
Asímismo cuando se llegaba al estado de agotamiento con los
   ojos cerrados, abrir los ojos y focalizar en un target externo
  incrementaba entre un 15 a 30% el trabajo físico que podían
 realizar. Ellos explican que el input de información aferente
      redirecciona la atención de las sensaciones de fatiga,
        resultando en la habilidad de aumentar el nivel de
                           performance.
El fenómeno de Setchenov está entonces
relacionado con un foco atencional externo
          mediado por la visión.
NEURONAS EN ESPEJO
  La adquisición de habilidades motoras tiene mucho que ver
con la capacidad de observar los movimientos mientras otros
 los realizan. Los humanos son capaces de imitar acciones de
 otros desde el nacimiento. Este proceso ocurre en un sector
del cerebro llamado “NEURONAS EN ESPEJO”. Se ubican
                 en la corteza frontal y parietal.
Las neuronas en espejo no sólo codifican la acción de
otros , también son sensibles a la intención y a el estado
             emocional el sujeto observado.
Daños en las neuronas en espejo han sido encontrados
            como posible causa del autismo
         ( Dapretto, Davies, Pfeifer & col,2006 )
Las neuronas en espejo fueron descubiertas accidentalmente por Rizzolatti y col.
       En 1996 en un evento accidental en su laboratorio de neurociencias.
 Se realizaba un experimento donde monos debían realizar un acción de agarrar
un objeto con una de sus manos. Se le colocó un resonador magnético funcional
  para grabar qué regiones neuronales se encendían cuando realizaban la acción.
    Rizzolotti observó que las mismas neuronas se encendían cuando el mono
simplemente observaba a uno de los ayudantes agarrar el objeto del experimento.
CAMBIOS EN EL CEREBRO
   Estudios recientes muestran la existencia de dos procesos llamados
                SINAPTOGENESIS y NEUROGENESIS
 que son facilitados en ambientes enriquecidos por actividad física más
entrenamientos sensoperceptivos y cognitivos donde se plantean toma de
                              decisiones.
It is now well established that the adult mammalian brain - including that of humans -
contains at least two discrete populations of neural stem cells which continue to generate new
   nerve cells throughout life. These newborn neurons are quickly integrated into existing
                  circuits and are essential for proper functioning of the brain.

   Newborn hippocampal neurons expressing a non-functional cdk5 protein have altered
 dendritic morphology, as indicated by white arrows, whereas cells expressing high levelsof
                    cdk5 appear normal. Scale bar = 10 micrometers.

                                (From Jessberger et al, 2008.)




                    This would be an interesting thing to do next,
                    given the recent discovery that new neurons are
                    needed for new memories.
En 1949.Hebb encontró que cuando una célula estimula a otra
repetidamente se producen cambios en una o ambas células caracterizadas
       por más conexiones sinápticas, crecimiento de más dendritas.
              Este proceso se denomina ARBORIZACION.
  La continua estimulación entre neuronas hacen a los neurotransmisores
             más eficientes y la neurotransmisión más rápida.
TIEMPO DE PROCESAMIENTO CEREBRAL


  Durante todo el siglo 19 numerosos estudios se realizaron para
  poder conocer cuál era el tiempo mínimo necesario entre la
  percepción de un estímulo y la aparición de una respuesta
  motora simple.
  El promedio de tiempo para un estímulo visual es de aprox. 185
  ms.
  El promedio para un estímulo auditivo es de 146 ms.
  El promedio para un estímulo táctil es de 150 ms.
Desde que estos resultados se publicaron se conoce que el estímulo
  visual es el más lento en generar una respuesta motora
Neurociencia y Deporte
En el alto rendimiento deportivo los atletas aprenden a
   ignorar algunos estímulos como golpes de oponentes,
  inclemencias del tiempo, gritos,etc y mantener un foco
atencional cerrado. Mientras que los novatos tienden a ver
       todo y a no poder focalizar nada en particular
QUE MIRAN LOS QUE MEJOR LO HACEN

Los lanzadores de penales en hockey son independientes del
arquero, mientras que los novatos fijan su mirada en el arquero
para preparar su tiro. Los experimentados mantienen la cabeza
baja con la mirada en la bocha, mientras que los novatos
pivotean la mirada entre el arquero y la bocha
En el fútbol 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 pelota
CONCLUSIONES

Tener en cuenta la importancia del sistema visual en el control motor.
Las habilidades visuales como el campo visual periférico, las sacadas, la
estereopsis, se pueden entrenar.
El tiempo de fijación visual, se puede entrenar. Contribuye al fenómeno de
Setchenov.
Si disponemos de un Eye Tracker podemos ver qué está mirando nuestro
deportista y ayudarlo a direccionar la mirada.
Se puede utilizar el plan motor de neuronas en espejo.
Para lograr neurogénesis y sinaptogénesis debemos enriquecer el medio donde
se mueven nuestros deportistas.
Numerosos estudios científicos avalan que la combinación de actividad física
más la actividad cognitiva son los estímulos que más neurogénesis producen.
MUCHAS GRACIAS


  www.acumen.com.ar
 srossi@acumen.com.ar

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Neurociencia y Deporte

  • 1. OFTALMOLOGÍA, NEUROCIENCIA Y DEPORTE Importancia del sistema visual como disparador de acciones motoras Mecanismos que subyacen el control motor Utilización de estos conocimientos para el entrenamiento y la mejora de la performance deportiva
  • 2. La vía que toma la información visual se inicia en la retina a través de los ojos y llega a áreas cerebrales para planificar, organizar y controlar acciones motoras
  • 3. Una vez que está en foco el objeto de interés, se sitúa en la fóvea. Esta área es la responsable de la agudeza visual, la habilidad de discernir detalles y ver objetos claramente. Luego la retina convierte la luz en energía que activa el resto de las neuronas.
  • 4. Debido a la pequeña superficie de la fóvea el ángulo de máxima visión es sólo de 2 a 3º
  • 5. ATENCIÓN VISUAL Es definido como el proceso que direcciona la mirada a objetos u escenas en tiempo real a través de procesos perceptivos y cognitivos
  • 6. Hay dos tipos diferentes de atención visual La que es mantenida sobre objetos o lugares por un período de tiempo suficiente como para que la información sea procesada por el cerebro La que se mueve tan rápidamente que la información no puede ser procesada en forma conciente
  • 7. INFORMACIÓN VISUAL CONCIENTE O FOCAL Una FIJACIÓN VISUAL ocurre cuando la mirada es sostenida en un objeto o locación entre un ángulo de 3º en el espacio por lo menos durante 100ms o más ( Carl &Gellman 1987, Carpenter 1988 ) 100ms es el mínimo tiempo necesario para que un estímulo lo registremos concientemente. PURSUIT TRACKING, se denomina a la habilidad visual de seguimiento de un objeto en el espacio
  • 8. INFORMACION VISUAL NO CONCIENTE O AMBIENTAL SACADAS, ocurren cuando el ojo se mueve rápidamente de un lugar a otro. El rango de duración de esta habilidad es entre 60 a 100 ms. Mientras se está realizando la sacada, la información visual es suprimida ( Bridgeman,Hendry & start,1975 ) No somos capaces de ver un objeto que aparezca en nuestro campo visual mientras realizamos una sacada. Pero poseemos una memoria denominada “transacádica”que nos permite completar la escena para que sea coherente y entendible. PARPADEO, en esta situación también está suprimida la información visual.
  • 9. Procesamiento visual dorsal y ventral VIA DORSAL: es la vía que conduce el estímulo desde la corteza occipital hacia el lóbulo parietal y es la responsable de orientar la mirada y mantener la atención en un lugar, también es la responsable del rápido procesamiento de la información para orientarnos espacialmente. Se la denomina vía visual del DÓNDE. Los lóbulos parietales guardan los mapas de los lugares que necesitamos para orientarnos.( Treisman 1999 ) VIA VENTRAL: es la vía que conduce el estímulo desde la corteza occipital hacia el lóbulo temporal. Se la denomina vía visual del QUÉ. Está asociada con el procesamiento cognitivo de la información y procesos de mayor complejidad de ejecución. Este sistema es el responsable de darle un sentido a los objetos u eventos que se están mirando y guía la anticipación y la planificación de las acciones.
  • 11. Ambas vías, la dorsal y la ventral envían información hacia los lóbulos frontales donde billones de características se analizan en cuánto a qué está percibiendo y pensando el deportista. La corteza frontal es conocida como la región ejecutiva del cerebro y coordina pensamientos, planificación y lenguaje. La intención del movimiento a seguir es enviado a las áreas motoras del cerebro ( corteza motora y premotora ) donde los movimientos específicos son organizados y ejecutados.
  • 12. La propiedad de la mirada conlleva procesos cognitivos que le permiten al deportista mantener niveles atencionales altos, buenos niveles de concentración y todos lo involucrado en la toma de decisión del atleta
  • 13. El atleta de alto rendimiento es aquel que puede mantener su control cognitivo sobre las condiciones que lo rodean, no importando que tan difíciles o desconocidas sean
  • 15. Setchenov( 1903/1935) encontró que aquellos individuos que se fatigaban hasta llegar a estar exhaustos, podrían hacer un trabajo fisico extra frente a una actividad que desvíe su foco atencional a un target externo. Assmussen and Mazin, subsecuentemente encontraron que este fenómeno aplica a una gran variedad de habilidades tanto físicas como mentales y que la cantidad de trabajo que ellos podían realizar, era mayor con los ojos abiertos que cerrados. Asímismo cuando se llegaba al estado de agotamiento con los ojos cerrados, abrir los ojos y focalizar en un target externo incrementaba entre un 15 a 30% el trabajo físico que podían realizar. Ellos explican que el input de información aferente redirecciona la atención de las sensaciones de fatiga, resultando en la habilidad de aumentar el nivel de performance.
  • 16. El fenómeno de Setchenov está entonces relacionado con un foco atencional externo mediado por la visión.
  • 17. NEURONAS EN ESPEJO La adquisición de habilidades motoras tiene mucho que ver con la capacidad de observar los movimientos mientras otros los realizan. Los humanos son capaces de imitar acciones de otros desde el nacimiento. Este proceso ocurre en un sector del cerebro llamado “NEURONAS EN ESPEJO”. Se ubican en la corteza frontal y parietal.
  • 18. Las neuronas en espejo no sólo codifican la acción de otros , también son sensibles a la intención y a el estado emocional el sujeto observado. Daños en las neuronas en espejo han sido encontrados como posible causa del autismo ( Dapretto, Davies, Pfeifer & col,2006 )
  • 19. Las neuronas en espejo fueron descubiertas accidentalmente por Rizzolatti y col. En 1996 en un evento accidental en su laboratorio de neurociencias. Se realizaba un experimento donde monos debían realizar un acción de agarrar un objeto con una de sus manos. Se le colocó un resonador magnético funcional para grabar qué regiones neuronales se encendían cuando realizaban la acción. Rizzolotti observó que las mismas neuronas se encendían cuando el mono simplemente observaba a uno de los ayudantes agarrar el objeto del experimento.
  • 20. CAMBIOS EN EL CEREBRO Estudios recientes muestran la existencia de dos procesos llamados SINAPTOGENESIS y NEUROGENESIS que son facilitados en ambientes enriquecidos por actividad física más entrenamientos sensoperceptivos y cognitivos donde se plantean toma de decisiones.
  • 21. It is now well established that the adult mammalian brain - including that of humans - contains at least two discrete populations of neural stem cells which continue to generate new nerve cells throughout life. These newborn neurons are quickly integrated into existing circuits and are essential for proper functioning of the brain. Newborn hippocampal neurons expressing a non-functional cdk5 protein have altered dendritic morphology, as indicated by white arrows, whereas cells expressing high levelsof cdk5 appear normal. Scale bar = 10 micrometers. (From Jessberger et al, 2008.) This would be an interesting thing to do next, given the recent discovery that new neurons are needed for new memories.
  • 22. En 1949.Hebb encontró que cuando una célula estimula a otra repetidamente se producen cambios en una o ambas células caracterizadas por más conexiones sinápticas, crecimiento de más dendritas. Este proceso se denomina ARBORIZACION. La continua estimulación entre neuronas hacen a los neurotransmisores más eficientes y la neurotransmisión más rápida.
  • 23. TIEMPO DE PROCESAMIENTO CEREBRAL Durante todo el siglo 19 numerosos estudios se realizaron para poder conocer cuál era el tiempo mínimo necesario entre la percepción de un estímulo y la aparición de una respuesta motora simple. El promedio de tiempo para un estímulo visual es de aprox. 185 ms. El promedio para un estímulo auditivo es de 146 ms. El promedio para un estímulo táctil es de 150 ms. Desde que estos resultados se publicaron se conoce que el estímulo visual es el más lento en generar una respuesta motora
  • 25. En el alto rendimiento deportivo los atletas aprenden a ignorar algunos estímulos como golpes de oponentes, inclemencias del tiempo, gritos,etc y mantener un foco atencional cerrado. Mientras que los novatos tienden a ver todo y a no poder focalizar nada en particular
  • 26. QUE MIRAN LOS QUE MEJOR LO HACEN Los lanzadores de penales en hockey son independientes del arquero, mientras que los novatos fijan su mirada en el arquero para preparar su tiro. Los experimentados mantienen la cabeza baja con la mirada en la bocha, mientras que los novatos pivotean la mirada entre el arquero y la bocha En el fútbol 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 pelota
  • 27. CONCLUSIONES Tener en cuenta la importancia del sistema visual en el control motor. Las habilidades visuales como el campo visual periférico, las sacadas, la estereopsis, se pueden entrenar. El tiempo de fijación visual, se puede entrenar. Contribuye al fenómeno de Setchenov. Si disponemos de un Eye Tracker podemos ver qué está mirando nuestro deportista y ayudarlo a direccionar la mirada. Se puede utilizar el plan motor de neuronas en espejo. Para lograr neurogénesis y sinaptogénesis debemos enriquecer el medio donde se mueven nuestros deportistas. Numerosos estudios científicos avalan que la combinación de actividad física más la actividad cognitiva son los estímulos que más neurogénesis producen.
  • 28. MUCHAS GRACIAS www.acumen.com.ar srossi@acumen.com.ar