¿Tienes fatiga? Estudio señala las regiones del cerebro que pueden controlarla

Mediante el uso de resonancias magnéticas y modelos computarizados, los científicos dicen que han localizado más áreas del cerebro humano que regulan los esfuerzos para lidiar con la fatiga

Los científicos de Johns Hopkins Medicine que utilizan resonancias magnéticas y modelos de computadora dicen que han localizado más áreas del cerebro humano que regulan los esfuerzos para hacer frente a la fatiga.

Los hallazgos, conducen al desarrollo de estrategias de comportamiento y de otro tipo que aumenten el rendimiento físico en personas sanas, y también iluminar los mecanismos neuronales que contribuyen a la fatiga en personas con depresión, esclerosis múltiple y derrames cerebrales.

“Conocemos los procesos fisiológicos involucrados en la fatiga, como la acumulación de ácido láctico en los músculos, pero sabemos mucho menos sobre cómo se procesan las sensaciones de fatiga en el cerebro y cómo nuestro cerebro decide cuánto y qué tipo de esfuerzo hacer para superar la fatiga”, dice el doctor Vikram Chib, profesor asistente de ingeniería biomédica en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins e investigador científico del Instituto Kennedy Krieger.

Conocer las regiones del cerebro que controlan las elecciones sobre los esfuerzos de moderación de la fatiga puede ayudar a los científicos a encontrar terapias que alteren precisamente esas elecciones, dice Chib. “Puede que no sea ideal que su cerebro se alimente simplemente de la fatiga“, dice Chib. “Podría ser más beneficioso para el cerebro ser más eficiente en las señales que envía”.

Calificación de la fatiga

Para el estudio, Chib desarrolló primero una novedosa forma de cuantificar objetivamente cómo “siente” la gente la fatiga, una tarea difícil porque los sistemas de clasificación pueden variar de una persona a otra. Los médicos a menudo piden a sus pacientes que califiquen su fatiga en una escala del 1 al 7, pero como las escalas de dolor, tales calificaciones son subjetivas y variadas.

Para estandarizar la medición de la fatiga, Chib pidió a 20 participantes en el estudio que tomaran decisiones basadas en el riesgo sobre el ejercicio de un esfuerzo físico específico. La edad media de los participantes era de 24 años y oscilaba entre 18 y 34 años. Nueve de los 20 eran mujeres.

A los 20 participantes se les pidió que agarraran y apretaran un sensor después de entrenarlos para reconocer una escala de esfuerzo. Por ejemplo, cero era igual a ningún esfuerzo y 50 unidades de esfuerzo equivalían a la mitad de la fuerza máxima del participante. Los participantes aprendieron a asociar las unidades de esfuerzo con cuánto apretar, lo que ayudó a normalizar el nivel de esfuerzo entre los individuos.

Los participantes repitieron los ejercicios de agarre durante 17 bloques de 10 ensayos cada uno, hasta que se fatigaron, y luego se les ofreció una de las dos opciones para realizar cada esfuerzo. Una era una elección aleatoria (“arriesgada”) basada en el lanzamiento de una moneda, que ofrecía la posibilidad de no hacer ningún esfuerzo o un nivel de esfuerzo predeterminado. La otra opción era un nivel de esfuerzo predeterminado establecido. Al introducir la incertidumbre, los investigadores estaban aprovechando la forma en que cada sujeto valoraba su esfuerzo, una forma, en efecto, de arrojar luz sobre cómo sus cerebros y mentes decidían cuánto esfuerzo hacer.

Esfuerzo limitado

Basándose en si el participante elegía una opción arriesgada frente a la predeterminada, los investigadores usaron programas computarizados para medir cómo se sentían los participantes ante la perspectiva de ejercer cantidades particulares de esfuerzo mientras estaban fatigados.

“No es sorprendente que hayamos encontrado que la gente tiende a ser más reacia a los riesgos, a evitar el esfuerzo“, dice Chib. La mayoría de los participantes (19 de 20) optaron por la elección sin riesgos de un nivel de esfuerzo predeterminado. Esto significa que, cuando estaban fatigados, los participantes estaban menos dispuestos a correr el riesgo de tener que hacer grandes esfuerzos.

“La cantidad predeterminada tenía que ser bastante alta en cuanto a esfuerzo relativo para que los participantes eligieran la opción de tirar la moneda”, dice Chib. En un grupo separado de 10 personas -entrenadas en el sistema de agarre pero que no recibieron numerosas y fatigantes pruebas- no hubo una tendencia significativa hacia la elección del arriesgado lanzamiento de monedas o un esfuerzo definido.

El equipo de investigación de Chib también evaluó la actividad cerebral de los participantes durante los ejercicios de agarre usando escáneres de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI, por sus siglas en inglés), que rastrean el flujo sanguíneo a través del cerebro y muestran qué neuronas se disparan con más frecuencia.

Actividad cerebral

El equipo de Chib confirmó hallazgos previos de que la actividad cerebral -cuando los participantes elegían entre las dos opciones- parecía aumentar en en un área del cerebro conocida como la ínsula. También usando resonancias magnéticas, observaron más de cerca la corteza motora del cerebro cuando los participantes estaban fatigados. Esta región del cerebro es responsable de ejercer el esfuerzo en sí mismo.

Los investigadores encontraron que la corteza motora se desactivó en el momento en que los participantes “decidieron” entre las dos opciones de esfuerzo. Ese hallazgo es consistente, dice Chib, con estudios previos que muestran que cuando las personas realizan esfuerzos fatigantes repetidos, la actividad de la corteza motora disminuye, lo que se asocia con menos señales enviadas a los músculos.

Los participantes cuya actividad de la corteza motora cambió menos, en respuesta a un esfuerzo fatigante, fueron los que tuvieron más aversión al riesgo en sus elecciones de esfuerzo y estuvieron más fatigados. Esto sugiere que la fatiga podría surgir de un mal calibrado entre lo que un individuo cree que es capaz de lograr y la actividad real en la corteza motora.

Esencialmente, el cuerpo se sintoniza con la corteza motora cuando se fatiga, porque si el cerebro siguiera enviando más señales a los músculos para que actúen, las limitaciones fisiológicas comenzarían a hacerse cargo, por ejemplo, del aumento del ácido láctico, lo que contribuiría a aumentar aún más la fatiga. Estos hallazgos, dice Chib, podrían avanzar en la búsqueda de terapias -físicas o químicas- que apunten a este camino en personas sanas para mejorar el rendimiento y en personas con condiciones asociadas a la fatiga.

Los fondos para la investigación fueron proporcionados por el Instituto Nacional de Salud  Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver de los Institutos Nacionales de Salud (R01HD097619), el Instituto Nacional de Salud Mental de los Institutos Nacionales de Salud (R56MH113627, R01MH119086). Además de Chib, otros científicos que llevaron a cabo el estudio son Patrick Hogan, Steven Chen y Wen Wen Teh de Johns Hopkins.

Lievana Sanchez

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