Un pequeño caos con tu café?

La cafeína produce un desorden beneficioso en el cerebro humano.

Fuente: Pixabay / CC0 Public Domain

Cualquier bebedor de café serio puede ofrecer abundantes pruebas anecdóticas del poder de la cafeína para aumentar nuestras capacidades de procesamiento de la información. Quién en un momento u otro no se ha estancado en medio de un proyecto importante, solo para alcanzar la taza de café más cercana (o té, o refresco con cafeína), y aprovechar la onda de cafeína hasta el éxito del proyecto ¿terminación? Y la evidencia de este beneficio para aumentar el cerebro de la cafeína no es meramente anecdótica. Numerosos estudios científicos han demostrado el poder de la cafeína para agudizar nuestro enfoque mental. Un estudio reciente en China ofrece una visión interesante de la mecánica neuronal detrás de este beneficio al encontrar una conexión entre el uso de cafeína y la cantidad de entropía, o desorden, en el cerebro, y la conexión no apunta en la dirección que podría pensar.

Cuando consideramos la función cognitiva de nuestros cerebros, normalmente pensamos en el orden como una virtud y el desorden como un vicio. “Una mente ordenada es una mente sana”, podríamos decir. En el mundo de la física (la segunda ley de la termodinámica, para ser específico), la entropía es una medida del desorden de cualquier sistema cerrado: cuanto mayor es la entropía, mayor es el desorden. Para tomar un ejemplo familiar, un mazo de naipes no revuelto directamente de la caja es un sistema muy ordenado, con todos los palos agrupados y todos los números ascendiendo secuencialmente un palo a la vez. Si divides la baraja en tres de corazones, sabes antes de mirar que la siguiente carta en la baraja será un cuatro de corazones. Baraja el mazo, sin embargo, y esos mismos tres corazones pueden ser seguidos por cualquier otra carta en el mazo. La probabilidad de ver cuatro corazones allí es exactamente lo mismo que ver cuatro de los clubes, o el rey de diamantes, o el as de espadas. Mezclar la baraja ha introducido desorden o entropía en el sistema.

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En nuestros cerebros, la entropía es una medida de la cantidad y variedad de posibles configuraciones neuronales, según lo determinado por la conectividad funcional, o “correlación de señales”, entre las diferentes regiones del cerebro. Cuanto mayor es esta correlación de señales, más predecibles son los patrones de conectividad entre las diferentes regiones cerebrales. Y cuanto más predecibles sean los patrones de conectividad, menor será la entropía general del cerebro. Un cerebro de baja entropía es un cerebro ordenado. Una reducción en la correlación de la señal, sin embargo, disminuye la predictibilidad de los patrones de conectividad y, al igual que barajar una baraja de cartas, aumenta el nivel de entropía en el cerebro.

Chang et al. investigó la correlación de la ingesta de cafeína con los niveles de entropía del cerebro mediante la realización de escáneres por resonancia magnética funcional de sesenta voluntarios antes y después de haber ingerido una pastilla de cafeína de 200 mg, y luego midiendo los cambios en la conectividad funcional entre las dos exploraciones. Dado el poder demostrado de la cafeína para ayudarnos a enfocar nuestra atención, parece lógico que las exploraciones registraran una disminución general en la entropía del cerebro -un aumento en su orden- en el segundo escaneo, pero en realidad sucedía todo lo contrario. Los cerebros con cafeína mostraron un mayor nivel de entropía, particularmente en la corteza prefrontal, el estriado lateral, la corteza visual y las áreas motoras, regiones del cerebro más involucradas en “atención, vigilancia y acción / función motora”.

El descubrimiento de que la cafeína aumenta la entropía en las áreas de nuestro cerebro responsables de la atención y la vigilancia puede contradecir nuestra percepción subjetiva -con apoyo de investigaciones sólidas- de que la cafeína aumenta nuestro poder de concentración, pero cuando consideramos los tipos de tareas cognitivas que regularmente se demandan nuestros cerebros, el resultado no es sorprendente en absoluto. El mundo en el que navegamos día a día se parece mucho más a una baraja barajada que a una baraja recién salida de la caja, llena de giros inesperados que a menudo requieren que nuestro cerebro ordene múltiples cursos alternativos. de acción simultáneamente antes de decidirse por el que ofrece la mayor probabilidad de lograr nuestro resultado deseado. Una entropía cerebral baja, con una gama más predecible de patrones de conectividad, está menos equipada para lidiar con las complejas, a menudo inverosímiles, demandas de procesamiento de información con las que nuestro mundo se enfrenta rutinariamente, que un cerebro caracterizado por patrones de conectividad más variados y menos predecibles. Los niveles de entropía más altos equivalen a una mayor complejidad, y si bien es cierto que demasiada entropía puede ser problemática (asociada a la esquizofrenia, por ejemplo), hasta cierto punto, la complejidad de un cerebro de entropía superior hace que sea más capaz de interactuar con el complejo mundo en el que vivimos, que es un cerebro más ordenado y de baja entropía. Varios estudios recientes, de hecho, han encontrado una correlación positiva entre la entropía del cerebro y la inteligencia humana en general, por lo que un bebedor de café particularmente entusiasta casi podría argumentar que la cafeína lo hace más inteligente.

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Si bien es cierto que tal afirmación extrema quizás no esté justificada en este punto, la investigación ha demostrado que la entropía cerebral está asociada con el tipo de complejidad cognitiva que típicamente caracteriza la inteligencia humana, y este estudio más reciente sugiere que la cafeína es un medio para aumentar complejidad. Toda esta investigación considerada en conjunto debería, al menos, darnos un impulso de confianza a medida que tomamos una taza de café para ayudarnos a superar ese próximo gran proyecto al que nos enfrentamos.

Referencias

Carhart-Harris, R., y col. “El cerebro entrópico: una teoría de estados conscientes informados por la investigación de neuroimágenes con fármacos psicodélicos”. Frontiers in Human Neuroscience (febrero de 2014).

Chang, Da, Donghi Song, Jian Zhang, Yuanqi Shang, Qui Ge y Ze Wang. “La cafeína causa un aumento generalizado de la entropía cerebral en reposo”. Scientific Reports 8 (febrero de 2018).

Pasman, W. y col. “Efecto de la cafeína en la atención y la alerta medida en el hogar, utilizando pruebas de cognición basadas en la web”. JMIR Research Protocols (septiembre de 2017).