Cerca del final de su primera serie de partidas de ajedrez contra la computadora Deep Blue de IBM en 1996, el gran maestro ruso Garry Kasparov lamentó lo que consideraba una desventaja injusta: «Estoy realmente cansado. Estas partidas requirieron mucha energía. Pero si juego una partida humana normal, mi oponente también estaría exhausto».
Por qué pensar mucho nos hace sentir cansados
Mientras inteligencia artificial puede seguir funcionando mientras tenga una fuente de alimentación, el cerebro humano se fatigará, y no es necesario ser un gran maestro de ajedrez para comprender esa sensación. Cualquiera puede acabar agotado después de un largo día de trabajo, de colegio o de hacer malabarismos con las innumerables decisiones de la vida diaria. Este agotamiento mental puede minar la motivación, embotar la concentración y erosionar el juicio. Puede aumentar las probabilidades de cometer errores por descuido. Especialmente cuando se combina con la pérdida de sueño o la alteración circadiana, la fatiga cognitiva también puede contribuir a errores médicos mortales y accidentes de tráfico.
Fueron en parte los cansados comentarios de Kasparov los que inspiraron a Mathias Pessiglione, neurocientífico cognitivo y director de investigación del Instituto del Cerebro de París, a estudiar el cerebro cansado. Quería saber: “¿Por qué este sistema cognitivo es propenso a fatigarse?”
Los investigadores y médicos han luchado durante mucho tiempo por definir, medir y tratar la fatiga cognitiva, basándose principalmente en autoinformes sobre qué tan cansado alguien dice sentirse. Ahora, sin embargo, científicos de todas las disciplinas están recurriendo a enfoques experimentales innovadores y marcadores biológicos para investigar las raíces metabólicas y las consecuencias de la fatiga cognitiva.
Los esfuerzos están recibiendo un impulso en atención y financiamiento en gran parte debido a COVID largoque afecta aproximadamente a 6 de cada 100 personas después de la infección por el coronavirus SARS-CoV-2, dice Vikram Chib, ingeniero biomédico de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland. «El síntoma principal del COVID prolongado es la fatiga», dice Chib. «Creo que eso ha abierto los ojos de mucha gente».
Chib y otros esperan que una comprensión fundamental de la fatiga cognitiva ayude a los miles de millones de personas que la enfrentan de vez en cuando, así como a las decenas de millones que la padecen como una compañera más extrema y crónica. Además de ser común en COVID largola fatiga debilitante es un síntoma del síndrome de fatiga crónica, también conocido como encefalomielitis miálgica (EM/SFC)trastorno de estrés postraumático, esclerosis múltipledepresión y enfermedad de parkinson. El agotamiento mental extremo también puede ocurrir después de un tratamiento contra el cáncer, una lesión en la cabeza, un derrame cerebral o la exposición a ciertas toxinas.
«La fatiga es un problema realmente grande», dice Chib. «Realmente necesitamos resolver esto: cómo estudiarlo y cómo intervenir».
¿Qué es la fatiga cognitiva?
Al comienzo de una partida de ajedrez, un jugador profesional puede confiar en aperturas bien ensayadas. “Los primeros cinco, seis o siete movimientos se pueden hacer sin pensar”, afirma Pessiglione. Pero cuando hay una posición desconocida en el tablero, el jugador ya no tiene una rutina preparada. Están “obligados a pensar”, dice. Lo mismo ocurre con un conductor que gira hacia una calle desconocida. En carreteras por las que han pasado cientos de veces, el piloto automático mental puede activarse. Pero si toman una ruta desconocida, dice Pessiglione, las demandas sobre el cerebro se intensifican.
Control cognitivo es el término que los científicos dan a este esfuerzo de dirigir y regular el pensamiento. Con el tiempo, como dice una importante teoría, mantener el control se vuelve costoso para el cerebro y surge la fatiga. Los científicos no están del todo seguros de por qué. Algunos piensan que está relacionado con la forma en que las células se enfrentan cuando su suministro de energía se ve limitado; otros apuntan a una acumulación de toxinas debido a la actividad neuronal1. Pero los investigadores tienden a estar de acuerdo en que la sensación de fatiga es protectora: una advertencia de que el cerebro se está acercando a un límite fisiológico y es hora de descansar.
Durante las partidas de ajedrez de 1996 y 1997, el gran maestro ruso Garry Kasparov se cansó, a diferencia de su oponente, la computadora Deep Blue de IBM.Crédito: Stan Honda/AFP vía Getty
Los científicos dicen que podrían estar involucrados actores moleculares en varias regiones del cerebro. Los investigadores han encontrado vínculos potenciales entre la fatiga cognitiva y los niveles cambiantes de metabolitos como la glucosa y el lactato, mensajeros neuroquímicos como el glutamato y la adenosina, y una proteína involucrada en el aprendizaje y la memoria llamada factor neurotrófico derivado del cerebro.2. Incluso el β-amiloide, un fragmento de proteína asociado con enfermedad de alzheimerpodría contribuir alterando las sinapsis, interfiriendo con la eliminación de glutamato o aumentando neuroinflamación3. Pero no está claro qué es un marcador y cuál es una causa.
El neurocientífico cognitivo Clay Holroyd de la Universidad de Gante (Bélgica) se encuentra entre los investigadores que favorecen la teoría de la fatiga cognitiva sobre la acumulación tóxica. Esta idea ha ido ganando terreno durante los últimos cinco años, aunque aún no está claro cuál es el metabolito de desecho. Él compara la sensación de fatiga con dolor: ambos tienen un papel en la protección del cuerpo contra la acumulación de daños.
Pero incluso si una persona ignora la sensación al principio, dice, en la mayoría de los casos hay poco riesgo de daño metabólico real. «Tenemos un mecanismo de seguridad automático», afirma. «Puedes trabajar muy, muy, muy duro durante un tiempo, pero eventualmente necesitarás ir a dormir». Aunque tomar un descanso de una tarea puede ofrecer un alivio temporal, el sueño tiene un papel mucho más reparador. El sueño, especialmente el sueño profundo de ondas lentas, actúa como mantenimiento nocturno del cerebro. Limpia los desechos metabólicos y recalibra los circuitos y las células para que puedan utilizar mejor las reservas de energía.
Buscando mejores medidas
Convencionalmente, la fatiga cognitiva se ha cuantificado pidiendo a una persona que informe sus propios niveles de fatiga o detectando un cambio en su desempeño en pruebas de memoria de trabajo u otras tareas. Estas no son grandes mediciones, dicen los científicos. Las caídas en el rendimiento pueden verse oscurecidas por factores como la motivación, el aburrimiento y la frustración. El rendimiento también puede compensarse con el entrenamiento, como cuando un jugador de ajedrez automatiza una secuencia de movimientos.
Mientras tanto, los autoinformes son subjetivos y poco fiables. «La gente juzga terriblemente su propia fatiga», afirma Daniel Forger, investigador en medicina computacional de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, que está investigando nuevas formas de evaluar la fatiga cognitiva.
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Para comprender mejor la fatiga, Pessiglione, Chib y otros investigadores están tratando de unir la comprensión de su funcionamiento bioquímico con cómo afecta motivación4. La hipótesis actual: la fatiga cognitiva surge de cambios metabólicos en partes del cerebro responsables del control cognitivo. Y esos cambios, ya sea como resultado del agotamiento de las reservas de energía o de la acumulación de desechos, alteran la forma en que los circuitos cerebrales sopesan los costos y beneficios de ejercer un esfuerzo mental, empujando las decisiones hacia opciones más fáciles que son más inmediatamente gratificantes.1.
En un estudio de 20225Pessiglione y su equipo simularon una jornada laboral pidiendo a participantes por lo demás sanos que dedicaran varias horas a versiones fáciles o difíciles de las mismas tareas cognitivas. En una tarea, los participantes vieron letras que aparecían una tras otra en una pantalla y tuvieron que decidir si cada nueva letra coincidía con una cierta cantidad de letras antes. Recordar si la letra en pantalla coincide con la tercera letra, por ejemplo, sería mucho más difícil que recordar si coincide con la primera letra.
Después de esta jornada laboral simulada, los participantes eligieron entre recompensas inmediatas más pequeñas y recompensas retrasadas más grandes. Aquellos que habían completado las tareas más difíciles tenían más probabilidades de optar por la gratificación instantánea. Esa preferencia también fue consistente con una mayor acumulación de glutamato (uno de los metabolitos que se sospecha se acumula con el esfuerzo cognitivo) en la corteza prefrontal lateral. Esta región del cerebro está involucrada en funciones ejecutivas, como la memoria de trabajo y la toma de decisiones, y se ha descubierto que tiene una menor actividad después de un duro día de trabajo simulado.6.
Matthew Apps, neurocientífico cognitivo de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, dice que la dinámica de la dopamina (que interactúa estrechamente con la adenosina, el glutamato y otros agentes metabólicos en el cerebro) podría ayudar a explicar la conexión entre la tensión neurometabólica y la experiencia de fatiga. Dado que la dopamina mejora el valor percibido de las recompensas, normalmente aumenta la motivación para invertir esfuerzo. Propone que el esfuerzo sostenido podría hacer que los niveles de dopamina bajen, dejando a la gente menos dispuesta a trabajar para obtener la misma recompensa.
Juntas, estas y líneas de investigación similares están comenzando a revelar cómo los niveles de estas moléculas y las medidas de la actividad cerebral se alinean con la fatiga.
La conclusión, dice Chib, es que “algo sucede con la química de tu cerebro” que cambia tu cálculo sobre si debes realizar un esfuerzo cognitivo. Dice que la química básica diferirá entre las personas: «Tú y yo podríamos tener diferentes concentraciones de neurotransmisores en nuestro cerebro, y esa diferencia inherente podría hacerme sentir muy cansado, mientras que tú eres capaz de persistir».
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Éstas, o diferencias químicas similares, podrían ayudar a explicar la fatiga crónica y otras fatigas extremas. En personas con COVID prolongado o EM/SFC, una pequeña tarea mental puede resultar tan intimidante como realizar una cirugía cerebral.
Para Ana Lia Tamariz, artista y asesora de salud y bienestar en Miami, Florida, que padece EM/SFC, simplemente escuchar música o leer un libro a menudo requiere un esfuerzo inmenso. “A veces no puedo leer ni una palabra más”, dice. «Imagínese salir aturdido de la anestesia de un procedimiento quirúrgico. Imagine que nunca sale de ese estado».
Para ella, la fatiga cognitiva y la física pueden resultar difíciles de separar. Cualquier tarea cognitivamente exigente puede agotarla físicamente, dice. Y cualquier cosa físicamente exigente puede dejarla mentalmente agotada. Tamariz dice que está constantemente haciendo cálculos: “¿Vale la pena gastar energía en esto?”
La investigación respalda la idea de que algunos mecanismos compartidos podrían impulsar la fatiga física y cognitiva, y que ambos interactúan7. “Si corres una maratón, sí, hay fatiga física en tu cuerpo”, afirma Apps. «Pero, por Dios, también sentirás todo tipo de fatiga cognitiva debido al esfuerzo y la concentración necesarios para mantener tu rendimiento».
Lo contrario también parece ser cierto. En una preimpresión del año pasado, el equipo de Chib descubrió que los participantes sanos estaban menos dispuestos a realizar un esfuerzo físico después de realizar una tarea mentalmente agotadora.8.
Otros investigadores están estudiando el papel de estréssueño, ritmos circadianos e inflamación en la fatiga cognitiva, así como sus consecuencias. Cuando el cerebro no consigue un sueño reparador, pequeños grupos de neuronas pueden desconectarse brevemente. Estos episodios locales parecidos al sueño pueden causar lapsos momentáneos de atención y otros deslices en el desempeño.
