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¿Mentalmente agotado? Un estudio culpa a la acumulación de una sustancia química clave en el cerebro

Conoces el sentimiento. Has estado estudiando todo el día para un examen o presentación, cuando de repente no puedes recordar cosas simples, como qué comiste en el desayuno o dónde está exactamente Belice. Ahora, un estudio sugiere por qué nos desmoronamos tanto después de horas de duro trabajo mental: una acumulación tóxica de glutamato, la señal química más abundante del cerebro.

El estudio no es el primero en tratar de explicar la fatiga cognitiva, y seguramente generará controversia, dice Jonathan Cohen, neurocientífico de la Universidad de Princeton que no participó en el trabajo. Muchos científicos alguna vez pensaron que hacer tareas mentales difíciles consumía más energía que las tareas fáciles, agotando el cerebro como el ejercicio puede hacer con los músculos. Algunos incluso sugirieron que beber un batido azucarado te haría mentalmente más agudo que uno endulzado artificialmente, dice. Pero Cohen y muchos otros en el campo se muestran escépticos ante explicaciones tan simplistas. «Todo ha sido desacreditado», dice.

En el nuevo estudio, los investigadores observaron si los niveles de glutamato están relacionados con el comportamiento que se manifiesta tan a menudo cuando estamos mentalmente agotados. Buscar una gratificación fácil e inmediata, por ejemplo, o actuar impulsivamente. El glutamato generalmente excita las neuronas, desempeñando un papel clave en el aprendizaje y la memoria, pero demasiado puede causar estragos en la función cerebral, causando problemas que van desde la muerte celular hasta convulsiones.

Los científicos utilizaron una técnica no invasiva llamada espectroscopia de resonancia magnética, que puede detectar el glutamato a través de una combinación de ondas de radio e imanes potentes. Eligieron enfocarse en una región del cerebro llamada corteza prefrontal lateral, que nos ayuda a mantenernos enfocados y hacer planes. Cuando una persona se agota mentalmente, esta región se vuelve menos activa.

Los investigadores dividieron a 39 participantes del estudio pagado en dos grupos, asignando uno a una serie de tareas cognitivas difíciles que fueron diseñadas para inducir el agotamiento mental. En uno, los participantes tenían que decidir si las letras y los números que parpadeaban en la pantalla de una computadora en rápida sucesión eran verdes o rojos, mayúsculas o minúsculas y otras variaciones. En otro, los voluntarios tenían que recordar si un número coincidía con uno que habían visto tres caracteres antes. El experimento duró unas 6 horas, con dos descansos de 10 minutos y un almuerzo sencillo de un sándwich y una pieza de fruta. En el segundo grupo, la gente hizo versiones mucho más fáciles de las mismas tareas.

A medida que avanzaba el día, los investigadores midieron repetidamente la fatiga cognitiva al pedirles a los participantes que tomaran decisiones que requerían autocontrol, por ejemplo, decidir renunciar al efectivo que estaba disponible de inmediato para poder ganar una cantidad mayor más tarde. El grupo al que se le habían asignado tareas más difíciles tomó alrededor de un 10 % más de elecciones impulsivas que el grupo con tareas más fáciles, observaron los investigadores. Al mismo tiempo, sus niveles de glutamato aumentaron en aproximadamente un 8% en la corteza prefrontal lateralun patrón que no apareció en el otro grupo, informan hoy los científicos en Biología actual.

“Todavía estamos lejos del punto en el que podemos decir que trabajar duro mentalmente provoca una acumulación tóxica de glutamato en el cerebro”, dice el primer autor del estudio, Antonius Weihler, psiquiatra computacional de GHU Paris Psychiatry and Neurosciences. Pero si lo hace, subraya los conocidos poderes restauradores del sueño, que “limpia” el cerebro al eliminar los desechos metabólicos. Podría ser posible usar los niveles de glutamato en la corteza prefrontal para detectar fatiga severa y monitorear la recuperación de condiciones como la depresión o el cáncer, sugiere el equipo.

La señalización anormal de glutamato ocurre en muchos trastornos cerebrales. Ya existen medicamentos que se dirigen a los receptores neuronales del glutamato, incluida la esketamina, una forma del anestésico ketamina que se usa para tratar la depresión, y la memantina, que se usa para tratar los síntomas de la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores también están explorando terapias basadas en glutamato para otros trastornos, como la esquizofrenia y la epilepsia.

Una limitación importante del estudio es que los escáneres utilizados no son lo suficientemente potentes para distinguir entre el glutamato y otra molécula estrechamente relacionada, la glutamina, señala Alexander Lin, espectroscopista clínico del Brigham and Women’s Hospital. Pero los hallazgos «proporcionan la base para examinar cómo el glutamato podría ser potencialmente modulado por medicamentos o dispositivos como la neuroestimulación», dice.

Sebastian Musslick, neurocientífico de la Universidad de Brown, duda que los desechos metabólicos se conviertan en un contribuyente clave a la fatiga cognitiva. En cambio, sospecha que el aumento de glutamato a medida que el cerebro se cansa tiene un propósito. Los órganos de nuestro cuerpo están en constante comunicación con nuestro cerebro, haciéndonos saber cuándo necesitamos comer, dormir, beber agua e ir al baño. Tal vez el glutamato de la corteza prefrontal esté enviando una actualización de estado similar al sistema de monitoreo interno del cerebro, sugiere Musslick.

Para Cohen, la razón más convincente para ser escéptico ante la idea de que los productos de desecho juegan un papel importante en la fatiga cognitiva es que no puede explicar la capacidad humana para superar la fatiga cognitiva con frecuencia, o realizar sin esfuerzo tareas computacionales exigentes como el reconocimiento facial. que requieren megavatios de energía para que las computadoras funcionen. Para hacer malabarismos con tantas tareas exigentes, el cerebro tiene que tener un sistema computacional más sofisticado para asignar el esfuerzo que la simple acumulación o agotamiento de subproductos metabólicos, dice. “Simplemente no puede ser tan fácil”.

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