Cortesía de Tirachard Kumtanom

La ciencia ya ha profundizado en la importancia de lo que llaman entropía cerebral como indicio de una mayor capacidad de procesamiento de la información, en oposición a la baja entropía, caracterizada por el orden y la repetición, que se observa cuando estamos en un sueño profundo o coma.

Lo más reciente es que un nuevo estudio publicado en Scientific Reports es el primero en examinar si la ingestión de un psicoestimulante, en este caso la cafeína,  afecta la entropía cerebral y cómo lo hace. Los resultados muestran que la cafeína causa un aumento generalizado de la entropía, lo que podría guardar relación con un mayor cociente de inteligencia verbal y capacidad de razonamiento.

El estudio de la entropía: una aproximación a la inteligencia

Para llegar a esta conclusión, investigadores de la Universidad Normal de Hangzhou en China escanearon los cerebros de 60 participantes, 30 hombres y mujeres, al inicio del estudio y también después de haber ingerido una pastilla de cafeína de 200 mg (aproximadamente dos tazas de café). Fue un escaneo de “estado de reposo”, lo que significa que los participantes simplemente se quedaron en el escáner sin hacer nada.

Para ambos escaneos, el equipo analizó el cambio de los niveles de actividad neuronal de un momento a otro, y buscó correlaciones en la actividad a través y dentro de las regiones cerebrales para calcular la entropía del cerebro. También midieron los cambios en el flujo sanguíneo cerebral a través del cerebro.

Las exploraciones mostraron que la cafeína aumenta la entropía cerebral en casi toda la corteza cerebral, pero especialmente en el “córtex prefrontal lateral, la DMN [red de modo predeterminado, que implica el soñar despierto y la autorreflexión], la corteza visual y la red motora”. Los investigadores explican que esto podría relacionarse con los efectos beneficiosos que todos hemos escuchado de la cafeína, como “atención, vigilancia y acción / función del movimiento”.

Estos hallazgos se complementan con los resultados obtenidos por el equipo de  Glenn Saxe en la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York. Saxe utilizó los mismos métodos que el equipo de Chang para medir la entropía cerebral en 900 participantes sanos, que también completaron medidas de inteligencia verbal y capacidad de razonamiento fuera del escáner. Los investigadores de Nueva York definieron la entropía cerebral como “una medida de la flexibilidad o disposición general del cerebro para enfrentar estímulos impredecibles” y descubrieron que se correlacionaba con la inteligencia.

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Específicamente, el rendimiento superior del vocabulario se asoció con una mayor entropía del estado de reposo en el lóbulo frontal inferior izquierdo, mientras que la capacidad de razonamiento superior se asoció con una mayor entropía en esa misma región, pero también en áreas prefrontales bilaterales.

Saxe y sus colegas dijeron que “la entropía en este contexto proporciona un indicador de la disposición general del cerebro para procesar estímulos impredecibles del entorno”, en otras palabras, un cerebro con mayor entropía puede ser capaz de modelar y predecir los resultados de un complejo y caótico mundo.

Los investigadores agregaron, sin embargo, que no habían medido “el uso activo de los estados del cerebro durante una tarea en particular”. De hecho, ahora se necesita una investigación de seguimiento para ver cómo la entropía del cerebro varía durante el desempeño de desafíos mentales específicos, y cómo la cafeína y otras sustancias pueden afectar la entropía durante tales tareas.

En contraste con la asociación de entropía-inteligencia, la edad y los años de educación de los participantes no se correlacionaron con sus puntajes en las pruebas de cociente intelectual. “Estos resultados sugieren que la entropía es un predictor confiable de la inteligencia, y proporciona información única no capturada por el estado de desarrollo y el estado educativo por sí solos”, concluyeron los investigadores.

Investigaciones previas han demostrado que la entropía se reduce en adultos diagnosticados con TDAH, por ejemplo, y en personas adictas a la cocaína.

Fuente: Research Digest; Scientifi Reports

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