La cafeína puede comprometer la función de la memoria de trabajo y provocar cambios en los patrones de actividad cerebral

La cafeína puede comprometer la función de la memoria de trabajo y provocar cambios en los patrones de actividad cerebral

Para muchos de nosotros, la cafeína es una necesidad diaria, ya que proporciona esa sacudida matutina para comenzar el día o el estímulo a media tarde durante un largo día de trabajo. A menudo asociamos la cafeína con una mejor concentración y estado de alerta, pero ¿qué pasa si este preciado estimulante no es el elixir que estimula el cerebro que creemos que es?

Una investigación reciente publicada en Scientific Reports ha arrojado nueva luz sobre la relación entre la cafeína y el rendimiento cognitivo. Contrariamente a las expectativas comunes, el estudio sugiere que la ingesta diaria de cafeína podría obstaculizar, en lugar de mejorar, nuestra memoria de trabajo.

De hecho, investigaciones anteriores han sugerido que la cafeína puede tener efectos beneficiosos sobre la cognición, como mejorar la atención y el estado de alerta. Sin embargo, estos estudios a menudo se centraron en la ingesta aguda de cafeína, sin considerar las consecuencias a largo plazo del consumo diario. Este nuevo estudio tuvo como objetivo abordar esta brecha en nuestra comprensión investigando los efectos del uso sostenido de cafeína en el rendimiento cognitivo.

“La cafeína es la sustancia psicoactiva más utilizada para combatir la somnolencia y mejorar la vigilancia. Teníamos curiosidad por saber si este efecto beneficioso podría extenderse al desempeño de la memoria de trabajo, que era una función cognitiva que sustenta de manera crucial varios tipos de tareas diarias”, dijo el autor del estudio Yu-Shiuan Lin, investigador postdoctoral afiliado tanto a la Facultad de Medicina de Harvard como a la Universidad de Harvard. Universidad de Basilea.

“Además, a pesar de una gran mayoría de consumidores diarios de cafeína, una cantidad sustancial de estudios científicos se han centrado más bien en los efectos agudos de la cafeína, es decir, los efectos farmacológicos derivados de un período sin cafeína. Por lo tanto, nos gustaría centrarnos en los efectos de la ingesta diaria de cafeína y de una interrupción aguda de la cafeína diaria en la función de la memoria de trabajo y sus correlatos neuronales”.

Los investigadores llevaron a cabo un estudio cruzado, doble ciego, aleatorizado y controlado con placebo en el Centro de Cronobiología de las Clínicas Psiquiátricas Universitarias de Basilea en Suiza para investigar los efectos de la ingesta diaria de cafeína sobre la actividad cerebral relacionada con la memoria de trabajo y el rendimiento conductual. El estudio incluyó a veinte voluntarios varones sanos. La elección de una población exclusivamente masculina se hizo para minimizar la variabilidad en el metabolismo de la cafeína debido a las fluctuaciones hormonales en las mujeres.

Cada participante completó tres condiciones: placebo, cafeína y abstinencia de cafeína, con el orden de las condiciones aleatorizadas. En la condición de placebo, no recibieron cafeína, mientras que durante las condiciones de cafeína, recibieron una dosis moderada diaria de cafeína durante diez días. Durante la condición de abstinencia, recibieron cafeína durante nueve días, pero luego se sometieron a un período de abstinencia de cafeína de 36 horas.

El rendimiento cognitivo se evaluó mediante dos tareas principales: la tarea de 0 retrocesos y la tarea de 3 retrocesos. La tarea 0-back evaluó principalmente el rendimiento atencional y psicomotor básico, mientras que la tarea 3-back evaluó la función de la memoria de trabajo. Se midieron tanto las tasas de error como los tiempos de reacción para evaluar el desempeño de los participantes.

La actividad cerebral se analizó mediante resonancias magnéticas funcionales. Los investigadores examinaron las diferencias en la actividad cerebral entre las tareas de 0-back y 3-back para comprender cómo la ingesta y la abstinencia de cafeína influyeron en las respuestas neuronales durante las actividades relacionadas con la memoria.

Las tasas de error durante las tareas de atención básica (0-back) no mostraron un efecto significativo de la condición. Los participantes cometieron un número similar de errores en las tres condiciones. Curiosamente, la abstinencia de cafeína tuvo un impacto notable en los procesos de atención de los participantes. Aquellos en la condición de abstinencia experimentaron tiempos de reacción más largos durante las tareas de 0-back, destacando el efecto de la abstinencia en la concentración y el estado de alerta.

«Curiosamente, los elementos cognitivos que normalmente se benefician de forma aguda con la cafeína, como el tiempo de procesamiento de la información en una tarea de atención básica, no mejoraron después de la ingesta diaria de cafeína», dijo Lin. “Esta observación se hizo eco de la tolerancia a la ingesta crónica de cafeína que se ha informado con frecuencia tanto en animales como en humanos. Sin embargo, suspender la ingesta diaria de cafeína provocó un procesamiento de información más lento en esta tarea de atención”.

Los investigadores también encontraron evidencia de que la ingesta diaria de dosis moderadas de cafeína en realidad podría comprometer la memoria de trabajo. Los participantes en las condiciones de cafeína y abstinencia mostraron tasas de error más altas y tiempos de reacción más largos durante la tarea de 3 espaldas, lo que indica que el consumo diario de cafeína no mejoró este aspecto de la memoria.

El análisis de resonancia magnética funcional reveló patrones intrigantes de actividad cerebral. Durante la tarea de 3 espaldas, que requería memoria de trabajo, hubo una mayor actividad en las regiones del cerebro asociadas con la atención y el control motor. Sin embargo, no se observaron diferencias significativas en la actividad cerebral entre las tres condiciones, lo que indica que los cambios en el rendimiento cognitivo no se alinearon con los cambios correspondientes en la actividad neuronal.

Los resultados de las imágenes cerebrales están en línea con investigaciones anteriores, que habían encontrado «que la ingesta aguda de cafeína aumentaba la actividad cerebral sin mejorar el rendimiento conductual de la memoria de trabajo», explicó Lin. “Nuestros datos agregaron que tomar cafeína diariamente no cambió significativamente la actividad cerebral, pero en cambio comprometió el desempeño conductual de la memoria de trabajo. Este efecto comprometedor fue sorprendentemente atenuado en la condición en la que los participantes suspendieron su consumo diario de cafeína”.

La ingesta diaria de cafeína se asoció con una actividad reducida en el hipocampo derecho, una región del cerebro crucial para los procesos de memoria. «Como hallazgo inesperado, observamos una actividad reducida dependiente del oxígeno en sangre en el hipocampo derecho durante toda la tarea de memoria de trabajo», dijo Lin. “En nuestro informe anterior del mismo estudio, observamos una estructura reducida de la materia gris en esta misma región después de la ingesta diaria de cafeína. No está claro qué llevó a una reducción de la actividad y de la estructura”.

El estudio proporciona información valiosa sobre los efectos de la cafeína en la memoria y la función cerebral. Pero el estudio, como toda investigación, incluye algunas limitaciones. El tamaño de la muestra fue relativamente pequeño y el estudio se centró en una población exclusivamente masculina para reducir la variabilidad en el metabolismo de la cafeína. Investigaciones futuras podrían explorar los efectos de la cafeína en grupos más grandes y diversos.

El estudio también utilizó cafeína pura en lugar de bebidas con cafeína, por lo que es posible que los hallazgos no representen completamente los efectos del consumo de café o té.

«En general, creemos que se necesitan más estudios con una muestra más grande para confirmar y explicar mejor lo que hemos encontrado hasta ahora», dijo Lin.

También se necesita investigación adicional para comprender los mecanismos moleculares que subyacen a los efectos de la cafeína en diferentes funciones cognitivas.

«Se sabe que la cafeína provoca un desacoplamiento neurovascular, es decir, respuestas vasculares desproporcionadas a la actividad neuronal», explicó Lin. “Dado que la medición de la resonancia magnética funcional depende en gran medida del acoplamiento neurovascular, nuestros datos plantearon aún más la pregunta: ¿los efectos de la cafeína sobre el rendimiento cognitivo están relacionados con el efecto neurovascular de la cafeína? Si no, ¿cuál es el mecanismo subyacente del efecto cognitivo de la cafeína?

Fuente: Scientific Reports

Articulo original: Titulo: “Brain activity during a working memory task after daily caffeine intake and caffeine withdrawal: a randomized double-blind placebo-controlled trial“. Autores:  Yu-Shiuan Lin, Janine Weibel, Hans-Peter Landolt, Francesco Santini, Helen Slawik, Stefan Borgwardt, Christian Cajochen, and Carolin Franziska Reichert.

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