En experimentos con voluntarios sanos sometidos a imágenes de resonancia magnética funcional, los científicos encontraron una mayor actividad en dos áreas del cerebro que trabajan juntas para reaccionar y posiblemente regular el cerebro cuando se «siente» cansado y abandona o continúa realizando un esfuerzo mental.
Los experimentos, diseñados para ayudar a detectar varios aspectos de la fatiga cerebral, pueden proporcionar una manera para que los médicos evalúen y traten mejor a las personas que experimentan un agotamiento mental abrumador, incluidas aquellas con depresión y trastorno de estrés postraumático (TEPT), dicen los científicos.
El 11 de junio del 2025 se publicó en línea en el Journal of Neuroscience un informe sobre el estudio financiado por el NIH (National Institutes of Health), que detalla los resultados de 18 mujeres y 10 hombres voluntarios adultos sanos a quienes se les dieron tareas para ejercitar su memoria.
«Nuestro laboratorio se centra en cómo nuestras mentes generan valor por el esfuerzo», afirma Vikram Chib, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins e investigador del Instituto Kennedy Krieger. «Entendemos menos sobre la biología de las tareas cognitivas, incluyendo la memoria y el recuerdo, que sobre las tareas físicas, a pesar de que ambas implican mucho esfuerzo». Chib añade que, anecdóticamente, los científicos saben que las tareas cognitivas son agotadoras, y relativamente menos sobre por qué y cómo dicha fatiga se desarrolla y se manifiesta en el cerebro.
Los 28 participantes del estudio, con edades comprendidas entre los 21 y los 29 años, recibieron 50 dólares por participar en el estudio y se les informó que podrían recibir pagos adicionales según su rendimiento y decisiones. Todos los participantes se sometieron a una resonancia magnética basal antes del inicio de los experimentos.
Las pruebas de memoria de trabajo, realizadas durante resonancias magnéticas cerebrales posteriores, consistieron en observar una serie de letras en secuencia en una pantalla y recordar su posición. Cuanto más atrás se encontraba una letra en la serie, más difícil era recordar su posición, lo que aumentaba el esfuerzo cognitivo. Los participantes recibieron retroalimentación sobre su desempeño después de cada prueba y la oportunidad de recibir pagos crecientes (de 1 a 8 dólares) con ejercicios de memoria más difíciles. También se les pidió, antes y después de cada prueba, que autoevaluaran su nivel de fatiga cognitiva.
En general, los resultados de la prueba mostraron un aumento de la actividad y la conectividad en dos áreas cerebrales cuando los participantes reportaron fatiga cognitiva: la ínsula derecha, un área profunda del cerebro asociada con la sensación de fatiga, y la corteza prefrontal dorsolateral, áreas a ambos lados del cerebro que controlan la memoria de trabajo. En cada participante, la actividad en ambas áreas cerebrales durante la fatiga cognitiva aumentó más del doble que las mediciones iniciales tomadas antes de comenzar las pruebas.
«Nuestro estudio fue diseñado para inducir fatiga cognitiva y ver cómo cambian las decisiones de las personas de realizar esfuerzo cuando sienten fatiga, así como identificar los lugares del cerebro donde se toman estas decisiones», dice Chib.
En particular, Chib y los miembros de su equipo de investigación Grace Steward y Vivian Looi descubrieron que los incentivos financieros deben ser altos para que los participantes realicen un mayor esfuerzo cognitivo, lo que sugiere que los incentivos externos impulsan dicho esfuerzo.
«Ese resultado no fue del todo sorprendente, dado que nuestro trabajo anterior había hallado la misma necesidad de incentivos para estimular el esfuerzo físico», afirma Chib.
«Es posible que ambas áreas del cerebro colaboren para decidir evitar un mayor esfuerzo cognitivo a menos que se ofrezcan más incentivos. Sin embargo, puede haber una discrepancia entre las percepciones de la fatiga cognitiva y lo que el cerebro humano es realmente capaz de hacer», afirma Chib.
La fatiga está relacionada con muchas afecciones neurológicas, como el TEPT y la depresión, afirma Chib. «Ahora que probablemente hemos identificado algunos de los circuitos neuronales del esfuerzo cognitivo en personas sanas, necesitamos analizar cómo se manifiesta la fatiga en el cerebro de quienes padecen estas afecciones», añade.
Chib dice que puede ser posible utilizar medicamentos o terapia cognitiva conductual para combatir la fatiga cognitiva, y el estudio actual que utiliza tareas de decisión y resonancia magnética funcional podría ser un marco para clasificar objetivamente la fatiga cognitiva.
La resonancia magnética funcional utiliza el flujo sanguíneo para medir amplias áreas de actividad en el cerebro; sin embargo, no mide directamente la activación neuronal ni matices más sutiles de la actividad cerebral.
«Este estudio se realizó en un escáner de resonancia magnética y con tareas cognitivas muy específicas. Será importante ver cómo estos resultados se generalizan a otros esfuerzos cognitivos y tareas del mundo real», concluye Chib.
Fuente: Science Daily
Articulo original:
Título: The Neurobiology of Cognitive Fatigue and Its Influence on Effort-Based Choice.
Autores: Grace Steward, Vivian Looi, Vikram S. Chib.
Publicado en: The Journal of Neuroscience