Relación entre las funciones ejecutivas y el nivel de actividad física en estudiantes de la ESO y Bachillerato

ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 Relación entre las funciones ejecutivas y el nivel de actividad física en estudiantes de la ESO y Bachillerato Relationship between executive functions and physical activity level in secondary-high school students BERNARDINO J. SÁNCHEZ-ALCARAZ MARTÍNEZ* [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7788-5175 MARIANO ESPINOSA DE LOS MONTEROS CÁNOVAS* [email protected] MANUEL ALFONSO ASENCIO** [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0851-4650 MARTA HELLIN*** [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2398-7082 JAVIER COUREL-IBAÑEZ* [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2446-1875 ALEJANDRO SÁNCHEZ-PAY* [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1600-4172 Recibido: 21-11-2019. Aceptado: 26-04-2020. Cómo citar / Citation: Sánchez-Alcaraz, B., Espinosa de los Monteros, M., Alfonso, M., Hellín, M., Courel-Ibáñez, J. y Sánchez-Pay, A. (2020). Relación entre las funciones ejecutivas y el nivel de actividad física en estudiantes de la ESO y Bachillerato, Ágora para la Educación Física y el Deporte, 22, 64-84. DOI: https://doi.org/10.24197/aefd.0.2020.64-84 * Facultad de Ciencias del Deporte. Universidad de Murcia. España ** IES THIAR, Conselleria de Educación de la Comunidad Valenciana. España *** Facultad de Educación. Universidad de Murcia. España Relaci ón… funcion es ej ecu ti vas y el ni v el de actividad física 65 ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 Resumen. Centrándonos en estudiantes con edades comprendidas entre 12 y 17 años de e dad, e l objetivo de este trabajo fue conocer la relación entre el nivel de actividad física y las funciones ejecutivas (flexibilidad cognitiva e inhibición); así como las diferencias en función del género, eda d y tipo de de porte practicado. La muestra de la investigación estuvo compuesta por 71 estudiantes (28 chicos y 43 chi cas). El nivel de actividad física fue evaluado mediante el Physician-based Assessmen t an d Co un selin g fo r Exercise, la flexibilidad cognitiva a través del Design Fluency Test, y para los mecanismos inhibi tor io s s e utilizó el Test Stroop. Los resultados de este trabajo mostraro n qu e ex iste un a r elaci ón po sit iva y significativa entre las horas de actividad física y la flexibilidad cognitiva en adolescentes. En fu nc ió n d el género, los chicos obtuvieron valores significativamente más altos de horas de actividad física. Ad emás, los estudiantes de mayor edad presentaron unas puntuaciones s ignifi ca ti va m en te m a y or es e n l a s funciones ejecutivas. Finalmente, los estudiantes de deportes colectivos muestran valores significativamente mayores de horas de práctica de actividad física y de flexibilidad cognitiva. Palabras clave. Deporte; educación, adolescentes, flexibilidad cognitiva; inhibición. Abstract: The objective of this work was to know the relationship between the level of physical activity and executive functions (cognitive flexibility and inhibition); and the differences according to gender, age and type of sport practiced in students aged between 12 and 17 yea rs old. The research sample consisted of 71 students (28 boys and 43 girls). The level of physical activity was evaluated through the Physician-based Assessment and Counseling for Exercise, cognitive flexibility through the Design Fluency Test, and for the inhibitory mechanisms the Stroop Test was used. The results of this work showed that there is a positive and significant relationship between hours of physical activity and cognitive flexibility in adolescents. I n t e rms of gender, boys obtained significantly higher values of hours of physical activity. In addition, older students had significantly higher scores on executive functions. Finally, the students of collective sports show significantly higher values of hours of physical activity practice and cognitive flexibility. Keywords: Sport; education; teenagers; cognitive flexibility; inhibition. 1. INTRODUCCIÓN Las funciones ejecutivas son definidas como procesos cognitivos supervisores de la conducta que implican la organización de acciones de alto nivel cognitivo y ejecutan pensamientos y comportamientos complejos (Álvarez y Emory, 2006). En esta línea, Mischel (2014) las define como las aptitudes cognitivas que nos permiten ejercer de forma deliberada y consciente el control de nuestros pensamientos, impulsos, acciones y emociones. Estas funciones sirven de base para la creación de una serie de componentes, como son las capacidades implicadas en la formulación de metas, las facultades empleadas en la planificación de los procesos y las estrategias para lograr los objetivos y las aptitudes para llevar a cabo esas actividades de una forma eficaz (Tirapu-Ústarroz y 66 Sánchez, B.J, Espinosa, M., Alfonso, M., Hellín, M., Courel, J., Sánchez, A ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 Muñoz-Céspedes, 2005). Se trata de un macroconstructo formado por varios subprocesos de control ejecutivo (memoria de trabajo, inhibición y flexibilidad cognitiva) que trabajan en conjunto para resolver problemas complejos y ejecutar decisiones complicadas y así lograr un objetivo (Álvarez y Emory, 2006). La flexibilidad cognitiva o flexibilidad mental se puede definir como la capacidad que tiene nuestro cerebro para adaptar nuestra conducta y pensamiento a situaciones novedosas, cambiantes o inesperadas (Trujillo, y Pineda 2008). La flexibilidad cognitiva tiene un papel relevante en el aprendizaje y capacidad de resolución de problemas complejos, ya que permite captar la información del ambiente y responder de forma flexible, ajustando nuestra conducta a los cambios y exigencias de la situación (Capilla, Romero, Maestú, Campo, Fernández, González- Marqués y Ortiz, 2004). En este sentido, aquellos sujetos con una buena flexibilidad cognitiva o mental se adaptarán rápidamente a los cambios novedades del medio, tolerarán los cambios que puedan suceder durante la resolución de problemas o la ejecución de una tarea (permitiendo generar alternativas), efectuarán fácilmente la transición de una actividad a otra y podrán captar varias dimensiones de una misma realidad, encontrando fácilmente varias soluciones a un mismo problema (Alarcón, Ureña, Castillo, Martín, y Cárdenas, 2017). En cuanto a la relación del nivel de actividad física y la flexibilidad cognitiva, un mejor nivel de condición física se relacionó con mejor funcionamiento cognitivo. Concretamente, se observaron mejores niveles de flexibilidad cognitiva en preadolescentes con mayor nivel de actividad física (Moral-Campillo, Reigal-Garrido y Hernández-Mendo, 2020). Por otro lado, la inhibición o control inhibitorio podría definirse como la capacidad del ser humano para inhibir o controlar las respuestas impulsivas (o automáticas), y generar respuestas mediadas por la atención y el razonamiento (Cardona, y Aguirre, 2013). Esta habilidad cognitiva contribuye a la anticipación, planificación y al establecimiento de metas (Cascales, 2017). La inhibición o control inhibitorio pone freno al comportamiento y detiene las reacciones automáticas inapropiadas, cambiándolas por una respuesta más razonada y más adaptada a la situación (Introzzi, Juric, Montes, López, y Mascarello, 2015). Además, parece que el control inhibitorio también puede ser mejorado a través del ejercicio físico (Ludyga, Gerber, Hermann, Bran, y Püshe, 2018). De este modo, son varios los trabajos que afirman que la práctica de actividad física y el nivel de condición física pueden influir en la mejora Relaci ón… funcion es ej ecu ti vas y el ni v el de actividad física 67 ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 de las funciones ejecutivas (Aguirre-Loaiza et al., 2019; De Greeff, Bosker, Oosterlaan, Visscher y Hartman, 2018; Hernández-Mendo et al., 2019; Medina, Alarcón, Castillo y Cárdenas, 2019; Méndez-Giménez, 2020). Estos datos parecen ser debidos a factores neurológicos relacionados con la sinapsis neuronal que se produce a la hora de realizar actividad física, la cual, parece que mejora las condiciones cognitivas (Mitchell, 1996). Los resultados de numerosos estudios confirman que, a mayor actividad física, menor degeneración neuronal (Hernández-Mendo et al., 2019) lo que implica la estimulación de algunos componentes celulares y moleculares del cerebro (Neeper, Gómez-Pinilla, Choi y Cotman, 1996). Además, se han localizado numerosos beneficios en los procesos cognitivos, como un aumento de la atención, control inhibitorio y memoria de trabajo (Hernández-Mendo et al., 2019; Steven, 2002; Xue, Yang y Huang, 2019). Asimismo, otros estudios han mostrado cómo las funciones ejecutivas pueden aumentar el rendimiento deportivo, ya que están directamente relacionadas con el éxito en el deporte (Alarcón, Castillo, Ureña, Torre y Cárdenas, 2017; Alarcón et al., 2017; Hernández-Mendo et al., 2019). Siguiendo a Vickers (2007) existen siete habilidades cognitivas críticas para el rendimiento en los deportes de interacción: concentración, atención, memoria, patrón de reconocimiento, resolución de problemas, toma de decisiones y anticipación, por lo que el trabajo y la mejora de las funciones ejecutivas parece tener una influencia directa en el logro deportivo. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo será conocer la relación entre el nivel de actividad física y las funciones ejecutivas (flexibilidad cognitiva e inhibición), y detectar si existen diferencias en función del género, la edad y el tipo de deporte practicado por los estudiantes. 2. MÉTODO 2. 1. Participantes La muestra de la investigación estuvo compuesta por 71 estudiantes con edades comprendidas entre 12 y 17 años de edad (Media = 14.88; Desviación Típica = 3.21), correspondientes a los cursos de 2º y 4º de Educación Secundaria y 1º de Bachillerato de 3 centros educativos de la Región de Murcia. A continuación, la tabla I muestra las características de la muestra: 68 Sánchez, B.J, Espinosa, M., Alfonso, M., Hellín, M., Courel, J., Sánchez, A ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 Tabla I. Características de la muestra participante Masculino Femenino N Eda d N Eda d 2º de la ESO 10 13.15 ± .26 13 13.43 ± .41 4º de la ESO 12 14.66 ± .50 16 14.51 ± .42 1º de Bachillerato 6 16.11 ± .33 14 16.18 ± .39 Total 28 14.63 ± 2.45 43 15.32 ± 2.28 2. 2. Instrumentos Nivel de Actividad Física: Para el cálculo del nivel de actividad física se utilizó el cuestionario Physician-based Assessment and Counseling for Exercise (PACE), validado por Proschaska, Sallis y Long (2001). El instrumento comprende dos preguntas sobre la frecuencia de práctica de actividad física durante al menos 60 minutos en la última semana y en una semana normal. El cuestionario comienza con la siguiente información introductoria: “Actividad física es cualquier actividad que incrementa tu ritmo cardiaco y hace que se acelere tu respiración. La actividad física se puede realizar haciendo deporte, jugando con amigos o caminando al colegio. Algunos ejemplos de actividad física son correr, caminar de forma vigorosa, montar en patines o monopatín, bailar, nadar, fútbol, baloncesto, voleibol, balonmano. No incluyas el tiempo en las clases de educación física escolar”. De este modo, los datos se obtienen a través de una escala de 0 a 7 posibilidades. Para clasificar a un sujeto como activo se considera que la media de estas dos respuestas debe ser ≥ 5 días (Martínez-Gómez et al., 2009). Aunque inicialmente fue diseñado para adultos, posteriormente fue validado para jóvenes obteniendo una aceptable correlación con la medición de la cantidad de AF realizada mediante acelerómetros (Proschaska et al., 2001). La fiabilidad del instrumento, medida a través del coeficiente alfa de Cronbach fue de α = 0.88. Flexibilidad cognitiva: Para la evaluación de la flexibilidad cognitiva se utilizó el Design Fluency Test. Esta prueba forma parte de una batería test denominada Delis-Kaplan Executive (D-KEFS) (Delis, Kaplan, y Kramer, 2001), que sirve para medir la Funciones Ejecutivas del sujeto donde la puntuación está normalizada por la edad. No obstante, Relaci ón… funcion es ej ecu ti vas y el ni v el de actividad física 69 ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 cada prueba de la batería se ha diseñado para ser un instrumento independiente, que se puede administrar de forma individual o junto con otras, dependiendo de las necesidades de la evaluación (Swanson, 2005). El Design Fluency Test se divide en tres condiciones y consiste en dibujar la mayor cantidad de diseños posibles uniendo los puntos. En cada condición se tienen en cuenta tres premisas básicas: cada diseño tiene que ser diferente, se utilizan cuatro líneas rectas en cada diseño, y cada línea debe tocar otra línea en un punto (Delis et al., 2001). Para cada una de las 3 condiciones, el participante dispone de un total de 60 segundos. El procedimiento de administración para rellenar las tres condiciones fue el siguiente: • Condición 1. Puntos rellenos: - Realiza diferentes diseños. - Usa solo 4 líneas rectas. - Cada línea toca como mínimo otra línea en un punto. Figura 1. Ejemplo práctica Condición 1 • Condición 2. Puntos vacíos: - Conecta solo los puntos vacíos - Realiza diferentes diseños. - Usa solo 4 líneas rectas. - Cada línea toca como mínimo otra línea en un punto. 70 Sánchez, B.J, Espinosa, M., Alfonso, M., Hellín, M., Courel, J., Sánchez, A ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 Figura 2. Ejemplo práctica Condición 2 • Condición 3. Intercambiar puntos rellenos y vacíos: - Intercambia puntos rellenos y puntos vacíos. - Realiza diferentes diseños. - Usa solo 4 líneas rectas. - Cada línea toca como mínimo otra línea en un punto. Figura 3. Ejemplo práctica Condición 3 Inhibición: Para la evaluación de los mecanismos inhibitorios se utilizó el Test Stroop (Stroop, 1935). La lógica de la tarea se basa en que la identificación de los colores en adultos es siempre más lenta que la lectura de los nombres de colores, observando que cuando se pide al sujeto que lea palabras, lo hace de manera más rápida si las palabras están escritas en tinta negra que si se le pide al sujeto que nombre el color de la tinta con que está escrita la palabra, aumentando el tiempo casi un 50% en relación con el tiempo necesario en la lámina con tan sólo colores. A esta fuerte disminución en la velocidad de identificación de los colores se conoce como el “efecto de interferencia” (Golden, 1994). Relaci ón… funcion es ej ecu ti vas y el ni v el de actividad física 71 ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 El test consiste en presentar visualmente a los participantes una serie de elementos divididos en tres láminas. En la versión normalizada del Stroop, cada lámina consta de 100 elementos divididos en 5 columnas de 20 elementos cada una de ellas, donde el sujeto tiene 45 segundos por cada lámina para leer el mayor número de elementos posibles. La primera lámina está formada por las palabras “ROJO”, “VERDE” y “AZUL” ordenadas al azar e impresas en tinta negra en una hoja de tamaño A4. No se permite que la misma palabra aparezca dos veces seguidas en la misma columna (Golden, 1994). Figura 4. Stroop. Ejemplo Lámina 1 La segunda lámina está formada por 100 elementos iguales “XXXX” impresos con tinta de los mismos colores de la primera lámina “ROJO”, “VERDE” y “AZUL” ordenados al azar e impresas en una hoja de tamaño A4. No se permite que la misma palabra aparezca dos veces seguidas en la misma columna, ni los colores en el mismo orden de la primera lámina (Golden, 1994). Figura 5. Stroop. Ejemplo Lámina 2 La tercera lámina consiste en las palabras de la primera lámina impresas en los colores de la segunda, mezcladas (Golden, 1994). Las palabras se muestran con un color de tinta incongruente (por ejemplo, ''rojo'' escrito en azul). Los participantes son instruidos para nombrar el color de la tinta tan rápido y preciso como sea posible (Ludwig et al., 2010). 72 Sánchez, B.J, Espinosa, M., Alfonso, M., Hellín, M., Courel, J., Sánchez, A ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 Figura 6. Stroop. Ejemplo Lámina 3 El participante debe leer las palabras de color en la primera hoja, los colores de la segunda hoja y el color de la tinta (no las palabras) en la tercera hoja (Álvarez y Emory, 2006). Por lo tanto, en el test de Stroop se obtienen tres puntuaciones: P. Palabras leídas en la primera lámina. C. Elementos realizados en la segunda lámina. PC- Elementos realizados en la tercera lámina. Los errores no se cuentan, pero en la instrucción verbal previa a la realización del test se insta a los participantes a repetir el elemento si se equivoca, por lo tanto, si se produce un error la puntuación será menor porque al repetir invertirá más tiempo y podrá leer menor cantidad de elementos (Golden, 1994). Para determinar la puntuación de interferencia pura se debe calcular la diferencia entre la PC y la PC’ (PC estimada); la fórmula de PC’ y de interferencia son las siguientes (Golden, 1994): PC2 C x P C  P Interferencia PC2 C x P C  P Este instrumento ha sido probablemente más utilizado en una amplia variedad de campos de la psicología para evaluar los mecanismos inhibitorios, entre ellos el experimental, los psicopatológicos y los neuropsicológicos. Relaci ón… funcion es ej ecu ti vas y el ni v el de actividad física 79 ÁGORA PARA LA EDUCACIÓN FÍSICA Y EL DEPORTE, 22, 2020, 64-84 ISSN: 1989-7200 Emotional Recognition: Analysis of Moderate to High Intensity in Young Adults. Frontiers in Psychology, 10, 1-16. DOI: 10.3389/fpsyg.2019.02774 Alarcón López, F., Castillo, A. Ureña, N., Torre, E. y Cárdenas, D. (2017). Creatividad táctica y funciones ejecutivas en los deportes de interacción. SPORT TK: Revista Euroamericana de Ciencias del Deporte, 6 (2), 147- 152 Alarcón, F., Ureña, N., Castillo, A., Martín, D., y Cárdenas, D. (2017). Las funciones ejecutivas como predictoras del nivel de pericia en jugadores de baloncesto. Revista de Psicología del Deporte, 26(1), 71-74. Álvarez, J. A., y Emory, E. (2006). Executive function and the frontal lobes: A meta-analytic review. Neuropsychology Review, 16(1), 17-42. DOI: 10.1007/s11065-006-9002-x Álvarez, M., Trápaga, M., y Morales, C. (2013). Principios de Neurociencias para Psicólogos. 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