Formas científicas para mejorar la atención: nootrópicos, neurointerfaces y estimulación eléctrica

¿Cómo aumentar la concentración? Para hacer esto, hay muchos consejos para el hogar, por ejemplo, para usar auriculares con cancelación de ruido, para desarrollar el hábito de trabajar con el mismo estilo de música, para bloquear sitios en los que se distrae con mayor frecuencia, ir al despertador, practicar deportes y poner todas las cosas importantes en los lugares correctos.

En este artículo, intenté profundizar y ver qué saben los neurobiólogos expertos sobre la concentración, y también entender qué métodos para mejorar la atención han sido probados en la investigación científica, preferiblemente en varios controles doble ciego y controlados con placebo. Sin esto, lamentablemente, permanecemos dentro del marco de las opiniones personales, las características individuales y la autohipnosis. En primer lugar, me interesaban los métodos que me permitían no abandonar el trabajo o el estudio, en términos generales, los que se pueden usar sentado frente al monitor de una computadora.

En el caso del gato, se describe el estado actual de la investigación neurobiológica en el campo de la concentración y se brinda una revisión comparativa de varios estimulantes farmacológicos, nootrópicos y neurotecnologías para aumentar la concentración. A menudo, estas tecnologías se utilizan sin comprender cómo funcionan (y si funcionan), y espero que después de esta revisión haya menos confusión.

Concentración: ¿cómo funciona?

Desde el punto de vista de la neurobiología, se introducen 3 sistemas diferentes para describir la atención. El primero es responsable de la vigilancia o "estado de alerta". Mantiene el sistema cognitivo en un nivel suficiente de actividad y lo prepara para una respuesta rápida. El segundo sistema de "control ejecutivo" se especializa en procesos de nivel superior, por ejemplo, resolviendo conflictos entre diferentes sistemas o detectando errores. Y el tercer sistema, que es responsable de la "orientación", determina la ubicación de la fuente de señal y acelera su procesamiento.

Para la conveniencia de describir estos sistemas, los neurocientíficos usan el llamado "efecto cóctel" . La “alerta” surge cuando en un ambiente animado una persona escucha un nombre familiar en medio del ruido y la conversación. La "orientación" ocurre cuando determina dónde y quién habla, y el sistema de "control ejecutivo" le permite no distraerse en este momento por otras voces y sonidos.



Al final resultó que, el funcionamiento de estos sistemas está asociado con ciertas áreas del cerebro y un conjunto especial de neurotransmisores, sustancias que le permiten transmitir una señal de una célula nerviosa a otra. Quizás la descripción de los mecanismos de atención que se describe a continuación será demasiado detallada, pero sin esto, en mi opinión, es imposible entender cómo actúan ciertos nootrópicos y neurotecnologías que estimulan la atención en el cerebro.

El sistema de "estado de alerta" es el principal responsable del hemisferio derecho y de las zonas de la corteza anterior y parietal. El daño a estas áreas durante las lesiones cerebrales conduce a una pérdida de la capacidad de mantener la atención por una fuerza de voluntad. Además, las neuronas ubicadas en todo el grosor del cerebro (desde el cerebro medio hasta la corteza cerebral) que usan acetilcolina como neurotransmisor están involucradas en el sistema de alerta.



Visualización de la actividad de la corteza cerebral humana (mediante fMRI) durante la ejecución de tareas que requieren vigilancia. Los píxeles coloreados (rojo, verde, amarillo) indican la activación de las zonas del hemisferio derecho, en comparación con la izquierda, como resultado de varias pruebas de atención. Según Shulman, 2010 .

El segundo sistema de atención, que es responsable de la "orientación", está involucrado en la selección de la información más importante de toda la variedad de estímulos entrantes. La corteza motora occipital, temporal y primaria son responsables de su trabajo: áreas del cerebro que procesan información visual, auditiva y táctil.

Este sistema también involucra neuronas que usan el neurotransmisor acetilcolina y están involucradas en la transmisión de información sensorial desde los órganos sensoriales a la corteza cerebral. Las señales sensoriales se transmiten a través del tálamo, un centro integrador subcortical que pasa solo una parte de las señales a los hemisferios, mientras que el resto está bloqueando o debilitándose.
En un estado de concentración, el sistema de atención de "orientación" comienza a cambiar significativamente el filtrado de la información proveniente de los órganos sensoriales.

El sistema de control ejecutivo realiza operaciones más complejas para resolver conflictos entre procesos que ocurren en diferentes áreas del cerebro. Para su investigación en neurobiología, se utilizan las llamadas "tareas de conflicto", en las que los estímulos distractores interfieren con la ejecución de la prueba. Si observa cómo funciona el cerebro humano en este momento, puede ver que las áreas de la corteza frontal de los hemisferios cerebrales están activadas : parte del cingulado anterior y la corteza prefrontal:



FMRI del cerebro humano durante la implementación de "tareas de conflicto". Las zonas activadas de la corteza se destacan en rojo y amarillo (cingulado anterior - A, prefrontal - C). Según Kerns, 2004 .

Estas áreas también están asociadas con el sistema dopaminérgico del cerebro. Allí envían sus procesos (axones) a las neuronas del mesencéfalo, utilizando la dopamina como neurotransmisor.

Todos los enfoques científicos para mejorar la atención, que se discutirán a continuación, están dirigidos a las vías biológicas descritas en esta sección. Los psicoestimulantes y los nootrópicos afectan principalmente la transmisión de neurotransmisores, y la neurotecnología (entrenamiento de biorretroalimentación y estimulación eléctrica del cerebro) afecta de manera no invasiva el trabajo de ciertas zonas de la corteza, optimizando su actividad.

En la investigación científica, los nootrópicos y las neurotecnologías son las principales formas de mejorar la atención tanto en pacientes como en el caso de personas sanas. Comenzaron a investigarse activamente hace más de 50 años, y el interés en ellos surgió casi simultáneamente. En 1964, los farmacólogos belgas sintetizaron piracetam, en 1966 el fisiólogo Daniel Albert descubrió que la estimulación del cerebro con microcorrientes puede cambiar la excitabilidad de las neuronas, y en 1968, el estadounidense Joe Kamia descubrió que una persona puede cambiar arbitrariamente los parámetros de su EEG (actividad de las ondas cerebrales) cuando retroalimentación sobre sus valores actuales.

Estos enfoques comenzaron a penetrar gradualmente en la vida cotidiana: después de 10 años, las personas sanas comenzaron a usar los nootrópicos por su cuenta, y con un retraso de varias décadas, las neurotecnologías también ganaron popularidad. La moda de biohacking de hoy solo estimula este interés.

En este artículo, decidí averiguar qué tipo de base científica se basa en dichos métodos y profundizar en los artículos científicos existentes. Además, la búsqueda de formas efectivas para aumentar la concentración es relevante para mí.

Neurotecnologías para mejorar la atención.

Neuro interfaces

En el campo de las neurotecnologías, existen dos enfoques principales para mejorar la atención: leer información sobre el trabajo del cerebro y mostrarla al usuario sobre la base de la retroalimentación biológica (entrenamiento BFB), y cambiar la actividad de las zonas del cerebro mediante estimulación eléctrica.

El entrenamiento cognitivo según el método de biorretroalimentación se organiza de la siguiente manera. Una persona realiza una determinada prueba de computadora, durante la cual se determina el estado funcional de su cerebro utilizando EEG (electroencefalografía). Esta información se procesa y se muestra al usuario en la pantalla. Entonces él aprende sobre el grado de su propia concentración o, por el contrario, la relajación y ajusta la tarea. Con la mano ligera de los científicos, dicha interfaz de biofeedback se llamó el "espejo fisiológico".



Estructura de entrenamiento de biorretroalimentación. La actividad de ciertas áreas del cerebro está determinada por EEG (o fMRI). Los datos se procesan en tiempo real y se muestran al sujeto de prueba. Por ejemplo, cuanto mayor sea el nivel del "termómetro", mejor será la concentración de la atención. Dada esta información, una persona aprende a controlar su condición. Por Scharnowski, Weiskopf, 2015

La investigación médica sobre el entrenamiento de biorretroalimentación comenzó en la década de 1960. Desde entonces, la tecnología se ha utilizado para tratar el TDAH (trastorno por déficit de atención con hiperactividad), autismo , epilepsia , insomnio y depresión . Si profundiza en la neurobiología, el principio del entrenamiento BF se basa en el hecho de que el estado cognitivo de una persona puede juzgarse por la actividad eléctrica de su cerebro. El método EEG le permite registrar varios tipos de vibraciones eléctricas que tienen una conexión clara con un estado relajado o, por el contrario, concentrado.

El ritmo alfa (fluctuaciones de 8-13 Hz) ocurre cuando cerramos los ojos y comenzamos a relajarnos; el ritmo beta (14-40 Hz) y el ritmo sensoriomotor están asociados con la vigilia y el enfoque, y el ritmo gamma (> 30 Hz) se observa a la concentración máxima. El ritmo delta (1-4 Hz), en contraste, es característico del sueño, y el ritmo theta (4-8 Hz) es característico de un estado de somnolencia.

Aquí hay un ejemplo típico de un encefalograma. En este caso, la persona primero se acuesta con los ojos cerrados y luego los abre (flecha roja):



Cambio en la actividad de las ondas del cerebro después de que una persona ha abierto los ojos. El gráfico muestra que el ritmo alfa (subrayado en rojo) desaparece cuando los ojos se abren (marcado con una flecha roja). Según Uri Shaked, 2017 .

En casos de problemas de atención , a menudo se observa un aumento del ritmo theta en los lóbulos frontales, así como violaciones de los ritmos beta y sensoriomotor. También se optimizan durante las terapias de biorretroalimentación, incluido el tratamiento del TDAH.

En cuanto al uso de interfaces de biorretroalimentación en personas sanas, tales estudios aún son escasos: logré encontrar solo unos pocos artículos científicos de alta calidad. Al mismo tiempo , todos demuestran que los ejercicios de biorretroalimentación tienen una efectividad estadísticamente significativa, pero débil o moderada.

En un estudio reciente realizado por científicos austriacos, el entrenamiento diario de biofeedback mejoró el estado de alerta y el enfoque espacial de voluntarios sanos. El entrenamiento consistió en el hecho de que a los sujetos se les mostró un círculo, cuyo tamaño aumentó con el aumento de la concentración. Y la concentración de la atención se evaluó en las pruebas estándar que requieren convertir la figura en la mente o en las pruebas Go / No-Go. El significado de tal tarea es que cuando recibe una señal de "Ir" (imagen de una cruz verde), una persona debe presionar el botón lo antes posible, y en la situación "No ir" (cuando aparece una cruz azul), no necesita presionar, y él debe ralentizar el movimiento iniciado (ver. Fig. a continuación).

Después de 6 semanas de entrenamiento diario de biorretroalimentación, la velocidad de cada tarea aumentó en 17-18 ms (que fue una mejora del 5-6%), y la precisión aumentó en un 16% en relación con el control con placebo.



Arriba a la izquierda: entrenamiento BOS para mejorar la concentración. El tamaño del círculo blanco aumenta al aumentar la concentración.
Arriba a la derecha: Prueba de pensamiento espacial. Se requiere determinar cuál de las figuras inferiores es una copia de la superior rotada en el espacio.
Abajo: la prueba Go / No-Go, que requiere una respuesta rápida al estímulo objetivo (cruz verde) y ninguna respuesta al estímulo de distracción (cruz azul). Según Doppelmayr & Weber, 2011.

Se realizaron algunos estudios más en estudiantes de escuelas de música. Confirmaron la efectividad del entrenamiento de biorretroalimentación, demostrando que después de 5 semanas del experimento, el nivel de concentración aumenta en varios por ciento. Resultados similares se lograron en estudios en niños de 11 años. Los estudios también demuestran la falta de dolor y la seguridad del método.

En cuanto a la aplicación en la vida cotidiana, la capacitación BFB comenzó a comercializarse hace varios años. Actualmente, se venden activamente varios dispositivos neurológicos personalizados, por ejemplo, Muse Neuro Hoop y Emotiv Epoc Neuro Helmet . Todos están diseñados para entrenar la atención o la relajación.



De izquierda a derecha: Muse neuro-hoop, Emotiv Epoc neurohelm, Visualización de la actividad cerebral usando Emotiv Epoc.

Muse neuro-hoop mide la actividad cerebral utilizando 4 electrodos EEG, la procesa y transmite música relajante o estimulante al usuario a través de los auriculares. Además, la información se puede visualizar en la pantalla de un teléfono inteligente. El casco neural Emotiv Epoc funciona de manera similar, leyendo información sobre el cerebro usando 14 electrodos. Una ventaja adicional de estos dispositivos es la base de datos en constante expansión de las aplicaciones de capacitación. Si está cansado de usar una aplicación, puede cambiar a otra.

Resumiendo la información sobre las interfaces de biorretroalimentación, podemos decir que hay pocos estudios científicos, pero hablan a favor de la efectividad de la tecnología. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que se requiere al menos un mes de entrenamiento diario para que la mejora en la atención sea notable. Esto es mucho tiempo y no es comparable con los estudios de nootrópicos o estimulación eléctrica (ver más abajo), en los cuales los efectos a menudo se observan después de una sesión. Bueno, uno no puede dejar de tener en cuenta que existe un problema de "insensibilidad" a las interfaces de neurocomputadoras , es decir, los entrenamientos BOS no funcionan para un porcentaje muy significativo de personas, según diversas estimaciones, del 15 al 30%. Y para ellos, las interfaces BOS serán una pérdida de tiempo y dinero.

Entonces, en general, en mi opinión, el uso de tales interfaces neuronales es aún más probable que sea un entretenimiento agradable que una forma realmente efectiva de mejorar la atención.

Estimulación eléctrica del cerebro

Otra forma no invasiva de mejorar la atención es la estimulación transcraneal de corriente continua (tDCS). Al igual que con las interfaces BOS, vino de la medicina, donde ha sido utilizada durante más de 30 años para tratar la depresión , el dolor crónico , la enfermedad de Alzheimer y cuando se recuperaba de un accidente cerebrovascular . En Rusia, también se usa activamente, principalmente para el tratamiento de retrasos en el desarrollo de los niños, y se considera un tratamiento muy eficaz para el TDAH. Según los centros médicos rusos , como resultado de la estimulación eléctrica, la mejora ocurre en el 77% de los niños.

Los estudios de tDCS en personas sanas comenzaron en la década de 2000, y ahora hay muchos de ellos. El ejército estadounidense fue el primero en utilizar la estimulación eléctrica para acelerar el entrenamiento de soldados de a pie y simuladores de video. Reclutas entrenados para detectar amenazas ocultas (bombardeos o sombras de francotiradores) en un juego virtual y responder a ellas lo más rápido posible. En estos estudios, el tDCS de la corteza frontal aumentó la tasa de aprendizaje de las personas en más de 2 veces, en comparación con la imitación placebo de tDCS, que según los estándares de neurobiología es un efecto muy significativo.



Extracto del informe de la agencia de defensa estadounidense DARPA. La estimulación de la región temporal derecha con una corriente continua de 2 miliamperios aumentó la precisión de la prueba en 2,1 veces (barra roja a la derecha), en comparación con el control de placebo (barra azul).

La investigación militar luego mostró que la estimulación eléctrica puede mejorar el rendimiento de las personas que sufren de falta de sueño. Los experimentos se llevaron a cabo en empleados de bases militares estadounidenses y luego se repitieron en pilotos militares . La mejora en la productividad como resultado de tDCS fue a largo plazo y persistió durante todo el día (durante el cual las personas seguían sin dormir). Esto, por cierto, es aproximadamente 2 veces más largo que en el caso del uso de psicoestimulantes estándar utilizados para combatir la fatiga: anfetaminas y modafinilo.

Luego, se estudió la estimulación eléctrica para mejorar otras funciones cognitivas de las personas sanas, incluida la concentración de la atención , la memoria de trabajo , la reacción y el aprendizaje motor . TDCS ha sido utilizado por atletas del equipo olímpico estadounidense durante varios años: saltadores de esquí y ciclistas. Varios estudios científicos muestran que la estimulación eléctrica de la corteza motora puede aumentar la resistencia , la fuerza muscular , la técnica de movimiento y la adaptación sensorial-motora .

Como parte de esta revisión, desafortunadamente, no tengo la oportunidad de detenerme en todos los efectos cognitivos de tDCS en personas sanas. Sin embargo, había escrito varios artículos sobre ellos antes, ya que yo mismo soy un fanático de esta tecnología. Aquí trataré de profundizar solo en artículos científicos sobre concentración.



Usando tDCS para entrenar a los militares en simuladores de video y durante el entrenamiento deportivo.

En cuanto a los principios de la acción de la estimulación eléctrica en el cerebro, el procedimiento es el siguiente. Dos electrodos están unidos al cuero cabelludo, a través del cual se aplica una corriente directa débil de 1-2 miliamperios. La exposición al ánodo (electrodo "+") reduce la diferencia de potencial en la membrana de las neuronas, lo que las hace más sensibles a la excitación. La exposición a las neuronas por el cátodo (electrodo "-") tiene el efecto contrario .

Con el uso repetido, el tDCS anódico afecta la plasticidad sináptica : cambia la estructura de los contactos entre las células nerviosas y aumenta la densidad de estos contactos, lo que tiene un efecto beneficioso en los procesos de memoria y aprendizaje. En todo el cerebro, tDCS conduce a un aumento en la actividad de ciertas áreas de los hemisferios cerebrales:



Aumento de la actividad cerebral en tDCS de la corteza parietal. Las áreas de activación cerebral en tDCS (fila superior) se destacan en color en comparación con la estimulación con placebo (fila inferior). Durante tDCS y placebo-tDCS, todos los sujetos realizaron tareas para llamar la atención. Por Callan, 2016.

En estudios de investigación , tDCS de la corteza prefrontal generalmente se realiza para mejorar la concentración . En 2017, se publicó un artículo de científicos austriacos que la estimulación de esta zona afecta la atención y la reacción en un estudio científico ciego controlado con placebo. En el estudio participaron 87 voluntarios sanos que se entrenaron durante 4 días seguidos para realizar pruebas cognitivas en neuroestimuladores. Para excluir el efecto de la sugestión automática, en algunas personas se imitó tDCS.

Resultó que la estimulación eléctrica aumentó la precisión de las tareas en un 15%, y la velocidad de reacción aumentó en un 30%, en comparación con el grupo placebo. Quiero señalar que estos son indicadores de alto rendimiento, ya que en la investigación científica, la reacción rara vez se acelera en más del 10-15% (ver más abajo. Psicoestimulantes y nootrópicos).



Izquierda: una prueba de atención visual. Debe encontrar la letra "T" entre las letras "L" lo antes posible. Centro: cambio en la reacción resultante del uso de tDCS. El gráfico muestra la velocidad de reacción en el caso del ánodo tDCS (línea roja); placebo tDCS (línea negra); tDCS catódico (inhibitorio) (línea azul). Derecha: ubicación de los electrodos durante un experimento. El ánodo (electrodo rojo) se encuentra en el área de la corteza prefrontal. Según Filmer, 2017.

La estimulación eléctrica mejora la atención en experimentos más complejos. Por ejemplo, en la prueba de Sternberg: una tarea integrada para la memoria de trabajo, atención selectiva y concentración (ver. Fig. A continuación). 10 minutos tDCS aumentó la velocidad de respuestas en 100-140 milisegundos (que fue aproximadamente una mejora del 10%). Y en un estudio muy reciente realizado por científicos británicos, la estimulación eléctrica mejoró la atención ejecutiva en un 15-18% (ver figura a continuación). Se obtuvieron resultados similares en varios experimentos más.



Izquierda: prueba de Sternberg. Al sujeto se le muestra sucesivamente un conjunto de No. 1 de palabras / imágenes / números. Luego se demuestra un conjunto ("distractor") del No. 2 de palabras / imágenes / números nuevos. Y después de un breve retraso, se muestra el conjunto n. ° 3 y debe seleccionar las palabras / imágenes / números que estaban en el conjunto n. ° 1, pero no en el conjunto n. ° 2. Por Brodziak, 2014.
Derecha: Prueba de atención ejecutiva (Prueba de red de atención neuronal o hormiga). Los sujetos deben determinar la dirección del pez / flecha central lo antes posible (en un círculo rojo) y responder presionando la tecla. Según Yoshida, Burling, 2012.

Curiosamente, además de la concentración, la estimulación eléctrica de la corteza prefrontal tiene otros efectos cognitivos. Por ejemplo, mejora la memoria ,actividad del habla y productividad laboral . Además, para mejorar la atención, se estimula otra área del cerebro: la corteza parietal derecha, que mejora la atención visual y espacial , así como la orientación visual .

Con respecto a los efectos secundarios, en general, la estimulación eléctrica se considera un método seguro. Durante 20 años de su uso, no se han registrado efectos secundarios peligrosos. Sin embargo, puede causar picazón, ardor e irritación de la piel debajo de los electrodos, mareos y dolor de cabeza. Esta conclusión se hizo mediante un análisis sistemático de los estudios de tDCS realizados desde 1998.

A pesar del hecho de que el procedimiento tDCS se considera seguro en el laboratorio, a los científicos les preocupa que cada vez más personas usen la estimulación eléctrica en sus hogares y advierten sobre el abuso de este método. En primer lugar, los científicos están preocupados de que los biohackers puedan descuidar las reglas para realizar tDCS: en lugar de los 15-20 minutos prescritos, los procedimientos se estimulan mucho más y llevan a cabo tDCS diariamente durante meses, o incluso años, aunque dicho régimen de exposición no se ha estudiado y se desconocen sus consecuencias.

De hecho, en los últimos 5-6 años, la estimulación eléctrica se ha puesto de moda con los biohackers. Pero esta moda, sin embargo, apenas va más allá de California. Se desconoce el número exacto de personas que usan tDCS por su cuenta, pero las estimaciones indirectas sugieren que estamos hablando de decenas de miles de personas. Hay más de 11,000 suscriptores en el foro de Reddit en la sección tDCS.

Los biohackers que usan tDCS ya han sido objeto de varios estudios . Todos estos trabajos coinciden en que el uso de estimulación eléctrica en su mayoría hombres, en su mayoría - de 30 a 45 años. El 61% de los usuarios ha completado la educación superior y el 16%, además, tiene un doctorado. Y el 92% de estas personas leen artículos científicos al menos a veces.

Las encuestas de opinión muestran que las impresiones de estimulación eléctrica son generalmente positivas. Casi la mitad (44%) califica su experiencia como "exitosa" y "muy exitosa". Aproximadamente el 41% califica el efecto de tDCS como "medio" y el 14% como "sin éxito".



La estimulación eléctrica se lleva a cabo en el hogar, principalmente para mejorar la concentración de atención, aprendizaje y memoria. Sin embargo, existe un uso "médico" de estimulación eléctrica, principalmente por depresión. Durante aproximadamente 5 años, los dispositivos tDCS personalizados han estado presentes en el mercado, son producidos por varias compañías en los EE. UU. ( "Brain Stimulator" , "Brain Driver" , "Foc.us"), Hong Kong ( "Priormind" ) y Rusia ( "Neurostimulator Brainstorm" )

En general, los estudios de estimulación eléctrica para mejorar la atención de personas sanas aún están en curso, pero los datos obtenidos, en mi opinión, ya son suficientes para hablar sobre su efectividad. La ventaja también es que la tecnología funciona de manera no invasiva y local y no cambia la bioquímica del cerebro, tiene menos efectos secundarios y no causa dependencia. Esto lo compara favorablemente con los psicoestimulantes y los nootrópicos, que se discutirán a continuación.

Estimulantes y nootrópicos para mejorar la atención.

Ahora paso a la sección más extensa de este artículo: los estimulantes farmacológicos. Si las personas sanas comenzaron a usar las neurotecnologías solo en los últimos 5-6 años, entonces los nootrópicos han sido populares durante varias décadas. Inicialmente, también se desarrollaron en psiquiatría: para el tratamiento de trastornos mentales en la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia, daños en la corteza cerebral y el TDAH.

Posteriormente, se probaron muchas drogas en personas sanas, especialmente aquellas que participan en actividades que requieren la movilización de recursos mentales y físicos: estudiantes, médicos, soldados. Resultó que en este caso, algunas de estas sustancias pueden ser efectivas. En diferentes momentos, los soldados de la Legión Extranjera Francesa, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la India, las fuerzas armadas de Gran Bretaña y los astronautas de la ISS utilizaron diversos estimulantes .

Otros medicamentos no fueron probados en personas sanas, o no fueron efectivos para ellos, pero por alguna razón, todavía fueron utilizados activamente por personas sanas para mejorar su potencial mental. Por lo tanto, la definición de nootrópicos "falsos" es uno de los objetivos de esta revisión.

Según diversas estimaciones, millones de personas usan nootrópicos en diferentes países. Un estudio alemán de 2015 encontró que el 6.7% de los encuestados ha estado tomando nootrópicos toda su vida. Las encuestas en las universidades mostraron que del 2% al 25% de los estudiantes son aficionados a los nootrópicos, y la mayoría de los artículos hablan de una cifra del 10% al 15%. Un estudiorealizado en una de las universidades francesas, reveló que el 67.4% de los estudiantes ha usado al menos un estimulante durante el año pasado.

Una revisión rápida de la información en foros y sitios de perfil muestra que para mejorar la atención, por regla general, se usan medicamentos como nootropil, phenotropil, glycine, methylphenidate, modafinil, levodopa y muchos otros. En realidad, la tarea era comprender qué funcionó y qué efectos secundarios podrían ser.

Metilfenidato

Metilfenidato (o Ritalin): es un psicoestimulante que se usa ampliamente para tratar el TDAH en niños. Promueve la liberación del neurotransmisor dopamina en la hendidura sináptica, el área de contacto entre las células nerviosas. Esto sucede debido al hecho de que el metilfenidato bloquea la recaptación de dopamina por las neuronas, actuando de acuerdo con un mecanismo similar a las anfetaminas. El aumento de la producción de dopamina tiene un efecto estimulante en las neuronas: se excitan más activamente y transmiten una señal nerviosa. A nivel de todo el cerebro, esto se acompaña de un aumento en la actividad de zonas enteras de la corteza.

Para el tratamiento del TDAH, el metilfenidato se aprobó en 1955, y en la década de 1990, debido al creciente número de diagnósticos de TDAH, se comenzó a recetar con mucha frecuencia. En las últimas dos décadas, el metilfenidato ha sido tomado activamente no solo por pacientes, sino también por personas comunes. Por ejemplo, los estudiantes lo usan activamente para prepararse para los exámenes, especialmente en Europa y Estados Unidos , con mucha más frecuencia que otros nootrópicos. Sin embargo, los estudios científicos sobre los efectos del metilfenidato en personas sanas contienen información bastante conflictiva, lo cual es especialmente obvio en términos de mejorar la atención.

Por un lado, la administración de metilfenidato conduce a un aumento en la actividad de las zonas del cerebro responsables de la atención. Por ejemplo, las regiones de la corteza cingulada anterior y la región parietal se activan:



Visualización de la actividad cerebral (fMRI) en respuesta al metilfenidato en combinación con pruebas de atención. (A) La corteza cingulada anterior, (B) El lóbulo parietal inferior derecho (C) El lóbulo cortical inferior izquierdo. Según Hester, 2012.

Por otro lado, los estudios científicos en los que se evaluó la efectividad del metilfenidato en pruebas específicas para la atención son bastante controvertidos. Una revisión de 60 estudios en personas sanas encontró que el metilfenidato mejoró la atención o el estado de alerta en solo el 29% del trabajo. Esto significa que en el 71% restante de los estudios, sus efectos no fueron estadísticamente significativos. El metilfenidato demostró ser mucho más efectivo para mejorar la memoria de trabajo o la velocidad de procesamiento de la información (mejoría significativa en 65% y 48% de los estudios, respectivamente).

Sin embargo, vale la pena señalar que los efectos de una dosis única de metilfenidato se analizaron en la revisión anterior. Es posible que el uso repetido de la droga tenga un efecto más pronunciado. Además, los estudios presentados en esta revisión utilizaron diferentes dosis de la sustancia, de 5 a 45 mg. Y tomando pequeñas dosis de la sustancia, a menudo demostró ser ineficaz.

Si observa un estudio en el que voluntarios sanos consumieron dosis más altas de metilfenidato (45 mg de la sustancia), se puede ver que el medicamento mejoró significativamente varios indicadores en varias pruebas de atención, y el efecto fue bastante significativo. En las pruebas de atención selectiva, la velocidad de reacción aumentó en un 10% y la precisión aumentó en 1,5 veces, en comparación con el control con placebo.



El tiempo de respuesta (izquierda) y el número de errores (derecha) en las tareas de atención después de tomar varias dosis (de 0 a 45 mg) de metilfenidato. Hay una disminución en el tiempo de respuesta (es decir, un aumento en la velocidad), así como una disminución en el número de errores. Según Hermens, 2007.

Se han realizado varios estudios en personas mayores. Sin embargo, el efecto del metilfenidato sobre sus funciones cognitivas (incluida la atención) es mucho más débil que en los jóvenes y con mayor frecuencia es insignificante.

Curiosamente, el metilfenidato también mejora un aspecto de atención como la capacidad de reconocer rápidamente las caras. En las tareas que requieren una determinación rápida y precisa del sexo de la cara en la fotografía, tomar el medicamento aumentó la precisión de las tareas en varios por ciento.



Prueba de atención selectiva: la capacidad de reconocer caras. Primero, aparece una flecha en la pantalla que indica la dirección. Luego, aparece una fotografía de la cara en el lado correspondiente de la pantalla, y el sujeto debe determinar su género presionando rápidamente la tecla correspondiente. Para desviar la atención, se muestra una cara diferente o una imagen distorsionada en el lado opuesto de la pantalla. Según ter Huurne, 2015 .

Por lo tanto, estudios separados indican que el metilfenidato es altamente efectivo para mejorar la atención. Sin embargo, vale la pena señalar que en los estudios científicos no hay consenso sobre las dosis óptimas y el modo de uso de metilfenidato para personas sanas. Por otro lado, la capacidad del metilfenidato para mejorar la memoria y acelerar el procesamiento de la información es más convincente.

En cuanto a los efectos secundarios del metilfenidato, los efectos más comunes son nerviosismo, ansiedad e insomnio. A menudo también se observan reacciones alérgicas, anorexia, náuseas, mareos, dolor de cabeza y depresión. Además, el metilfenidato puede afectar negativamente el sistema cardiovascular, provocar un aumento rápido de la presión, etc. Tomar grandes dosis puede incluso contribuir al desarrollo de la psicosis. También es desagradable que pueda causar adicción. Tales efectos secundarios son una desventaja bastante grande de la droga.

Además, el metilfenidato no está a la venta en Rusia, ya que está incluido en el registro de drogas prohibidas. Sin embargo, se puede comprar en la mayoría de los países de Europa y Estados Unidos, donde se usa en medicina para corregir el TDAH.

Nicotina

Al leer artículos, inesperadamente para mí, descubrí que según la investigación científica, la nicotina es un estimulante eficaz de la atención.

Es un agonista de los receptores de acetilcolina nicotínicos (es decir, actúa sobre las neuronas que tradicionalmente se asocian con la atención) y promueve la liberación de acetilcolina, dopamina, serotonina, glutamato y otros neurotransmisores involucrados en los procesos cognitivos humanos. La nicotina y otras sustancias similares a la nicotina se han utilizado durante mucho tiempo para combatir el deterioro cognitivo. Los artículos científicos muestran que la nicotina alivia los síntomas de la esquizofrenia, el TDAH, el Alzheimer, el Parkinson y la neurodegeneración relacionada con la edad.

La nicotina obtuvo su nombre del nombre latino para el tabaco Nicotiana tabacum, que, a su vez, fue inventado en honor de Jean Nico, el embajador de Francia en la corte portuguesa, quien envió un poco de tabaco a la reina Catalina de Medici en 1560, recomendándolo como un remedio para la migraña. En la naturaleza, la nicotina sirve a las plantas para proteger contra los insectos y es un veneno. Sin embargo, como saben, en pequeñas dosis, los venenos pueden incluso ser útiles.

Hasta la fecha, la nicotina se ha convertido en una de las drogas más investigadas, y sus efectos sobre las capacidades cognitivas humanas se confirman en docenas de estudios científicos. Por ejemplo, un metaanálisis de 41 estudios doble ciego controlados por placebo en personas sanas encontró que la nicotina tuvo efectos positivos significativos en 6 indicadores, incluidas las habilidades motoras finas, el estado de alerta, la atención, la velocidad de reacción, la memoria episódica y de trabajo.

En la mayoría de los estudios descritos, la nicotina se administró de una manera aprobada por la FDA: usando chicle o un parche transdérmico. Muy a menudo, una sola dosis de nicotina fue suficiente para lograr el efecto. Curiosamente, la nicotina también mejoró la conducción y el control de vuelo en simulaciones por computadora. Es importante tener en cuenta que estos estudios se realizaron tanto en no fumadores como en aquellos fumadores que no carecían de tabaco. Como resultado, los autores concluyen que las mejoras cognitivas observadas no podrían estar asociadas con el alivio debido a la reanudación del tabaquismo. Esto llevó a los autores del artículo a sugerir que la mejora en la función cognitiva causada por la nicotina es una de las razones por las cuales las personas comienzan a fumar y no pueden dejar de fumar.

Cabe señalar que la efectividad de la nicotina no solo es estadísticamente significativa, sino que a menudo es muy notable a nivel de "hogar". Entonces, por ejemplo, en las pruebas de atención espacial, masticar chicle con nicotina (a una dosis de 2 mg) mejoró la velocidad de reacción en un 30%, en comparación con el control con placebo. Esto es más efectivo que la mayoría de los otros nootrópicos, que, como regla, mejoran este indicador en un máximo del 15-20%. Se observó una mejora del 30% solo en unos pocos experimentos con estimulación eléctrica cerebral (ver arriba).

El mecanismo de acción de la nicotina sobre las funciones cognitivas de una persona no se entiende completamente. Quizás esté asociado con la activación de la corteza prefrontal y parietal, así como con el tálamo y el hipocampo, áreas del cerebro que proporcionan procesos de memoria y atención.



Izquierda: visualización de la actividad del cerebro de personas que realizan tareas de atención y memoria de trabajo (usando fMRI). La fila superior de imágenes muestra la actividad de la corteza cerebral al realizar las tareas más simples (0-back), la inferior, la más compleja (3-back).
Derecha: se resaltaron las áreas del cerebro que se activaron en personas que tomaban nicotina en comparación con el placebo. Según Kumari, 2003.

Otros estudios, por el contrario, demuestran que la nicotina mejora la atención debido a la inactivación de ciertas neuronas. En este sentido, los científicos han presentado la teoría de que la nicotina sincroniza la actividad de alta frecuencia del cerebro, y sus efectos están asociados con la activación simultánea de algunos y la inactivación de otras regiones.

A pesar de los efectos positivos de la nicotina en la atención, no hay duda de que una decisión de salud mucho más precisa es dejar de fumar o no comenzar. Los estudios han demostrado que no solo fumar cigarrillos, sino también el uso regular de nicotina en chicles o parches, aumenta el riesgo de enfermedades del sistema cardiovascular, respiratorio y del tracto gastrointestinal. La nicotina puede disminuir la respuesta inmune, afectar negativamente la función reproductiva y aumentar el riesgo de cáncer. Además, su uso es fácilmente adictivo.

Modafinilo

Modafinilo (Provigil, Vigil): es quizás uno de los nootrópicos más populares entre los biohackers. Comenzó a usarse en Francia en los años 70 para combatir la narcolepsia (una enfermedad que se caracteriza por ataques repentinos de somnolencia), ya que tiene un fuerte efecto estimulante sobre el sistema nervioso. Ahora está aprobado en los EE. UU. Para el tratamiento de los trastornos del sueño asociados con turnos de trabajo por turnos, y a menudo lo recetan médicos con el síndrome del "búho". Además, en varios países, en EE. UU., Canadá, Francia e India, se utilizó en diferentes momentos para aumentar la eficiencia de los militares o incluso los astronautas en las estaciones espaciales.

El modafinilo tiene afinidad por el transportador de dopamina, lo que le permite bloquear la recaptación de este mediador del área de contacto sináptico entre las neuronas. Como resultado, la concentración de dopamina aumenta en algunas áreas del cerebro. Este mecanismo también es característico de otros psicoestimulantes: cocaína y anfetamina. Sin embargo, a diferencia de este último, que conduce a una activación generalizada de las regiones cerebrales, el modafinilo aumenta más específicamente la actividad de las zonas asociadas con el vigor:



Resonancia magnética del cerebro humano después de tomar modafinilo. Un aumento en la actividad de las zonas corticales responsables de la atención: la corteza cingulada anterior (A) y la parte inferior del surco intratorácico del cerebro (B). Según Esposito, 2013.

El modafinilo se ha estudiado durante mucho tiempo para mejorar la salud de las personas sanas , principalmente en ausencia de sueño. El uso de modafinilo mantuvo el rendimiento de los pilotos privados de sueño durante 37 horas y aumentó la precisión del control de vuelo en aproximadamente un 27%, en comparación con el placebo, sin efectos secundarios significativos. Sin embargo, numerosos estudios científicos sobre voluntarios sanos demuestran que puede ser eficaz para mejorar la atención y la vitalidad de las personas que no experimentan falta de sueño.

Por ejemplo, un metanálisis completo de 45 estudios científicos de modafinilo encontró que una dosis única (a una dosis de 100 a 400 mg) de este medicamento por personas que no carecen de sueño mejoró significativamente su atención, aumentó el estado de alerta y el "estado de alerta".

Sin embargo, un metaanálisis posterior descubrió que, aunque efectivamente existen trabajos en los que el modafinilo mejora la atención, su número no supera la mitad de los estudios. Quizás esto se deba al hecho de que el modafinilo es más efectivo para mejorar las capacidades cognitivas más complejas. El mismo metaanálisis mostró que en el caso de pruebas complejas (que además de la atención requieren estrés de memoria, capacidad de aprendizaje e idiomas), el efecto del modafinilo es más convincente.

El hecho de que el modafinilo tiene un efecto complejo sobre las capacidades cognitivas es confirmado por otros trabajos. En ellos, el modafinilo ha demostrado ser efectivo para mejorar la planificación , la toma de decisiones y la inteligencia.

En cuanto a los efectos secundarios, el modafinilo puede causar insomnio, dolor de cabeza, mareos y, en casos raros, trastornos mentales graves: psicosis y manía. Los estudios de modafinilo no confirmaron la existencia de ninguna dependencia y la presencia del "síndrome de abstinencia", que puede considerarse una ventaja de este medicamento. En general, se cree que los efectos secundarios del modafinilo son más leves en comparación con otros estimulantes, como el metilfenidato, pero aún pueden ser muy graves.

El modafinilo se puede comprar con relativa facilidad en el extranjero: en los EE. UU. Y Ucrania, cuesta de 30 a 60 dólares por mes. En Rusia, ha sido prohibido desde 2012. Al mismo tiempo, parece que algunas tiendas de nutrición deportiva lo están vendiendo, posicionándolos como un ingeniero de energía, pero no he cumplido con esto.

No he encontrado otros nootrópicos y estimulantes efectivos para mejorar la atención.

Si hablamos de nootrópicos y estimulantes que mejoran la atención de las personas sanas en al menos algunos estudios científicos independientes, eso es todo. Sin embargo, a continuación decidí describir brevemente también aquellas sustancias que no mejoran exactamente la concentración de atención o que no han sido investigadas para estos fines. Espero que esto te libere de perder tiempo y dinero. Además, muchos de ellos se recomiendan activamente para mejorar la atención de los vendedores de nootrópicos o "expertos" en foros especializados.

Si no hay ninguna sustancia en esta lista, significa que no podría encontrar ningún estudio científico sobre sus beneficios para llamar la atención.

Ineficaz (para mejorar la atención), sin embargo, los nootrópicos populares

Atomexina
Atomexina (Strattera, Tomoxetin, Attentin): un medicamento utilizado para mejorar la atención en patologías cognitivas. Los estudios en China, Corea y México muestran que la atomexina realmente mejora la atención de los niños que padecen TDAH, pero no mejor que el metilfenidato descrito anteriormente. Además, en comparación con el metilfenidato, la atomexina causa muchos más efectos secundarios, por ejemplo, 3 veces más que el vómito y 7 veces más somnolencia. Pero para las personas sanas, la atomexina fue ineficaz. En un estudio de 2017, el metilfenidato mejoró significativamente la atención, y la atomexina no actuó mejor que el placebo. Otros estudios repiten estos resultados.

En este sentido, debe tenerse en cuenta que si un medicamento mejora la función cognitiva en pacientes con pacientes con discapacidad, esto no confirma de ninguna manera que esta sustancia mejorará las capacidades mentales de las personas sanas. El efecto es impredecible e incluso puede llegar a ser negativo.

Mirtazapina
La mirtazapina (Remeron, Mirzaten, Mirtazonal) es un antidepresivo tetracíclico. Puede mejorar ligeramente el estado de alerta y la atención en pacientes con depresión. Sin embargo, cuando se decidió volver a controlar los efectos de la mirtazapina en personas sanas , la atención de los sujetos, por el contrario, disminuyó significativamente. Además, según las sensaciones subjetivas, las personas comenzaron a sentirse menos alegres y satisfechas. El deterioro de la atención en los exámenes de manejo también se encontró en otro estudio de 2017.

Levodopa
L-Dopa (Sinemet, Parcopa, Atamet, Stalevo, Madopar, Prolopa) es un medicamento bien conocido para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson y la distonía de dopamina. Curiosamente, por el descubrimiento de la capacidad de la levodopa para reducir los síntomas de la enfermedad de Parkinson, incluso emitieron el Premio Nobel en 2001. Ahora la levodopa es un nootrópico muy popular, y en foros especializados se anuncia activamente como un medio para "acelerar las reacciones mentales". Sin embargo, en experimentos científicos en personas sanas, sus efectos nuevamente no se confirman. Un análisis de 7 estudios doble ciego controlados con placebo mostró que la levodopa no mejora la atención e incluso puede empeorar la memoria. Además, la levodopa tiene muchos efectos secundarios desagradables, como depresión y calambres.

Donepezilo
Donepezil (Aricept) está aprobado por la FDA para el tratamiento de la demencia en la enfermedad de Alzheimer, sin embargo, entre los científicos, las estimaciones de la efectividad de este medicamento varían. Sin embargo, en 2011 resultó ser el medicamento más vendido para el tratamiento de esta enfermedad. Un análisis sistemático de los efectos de donepezil para personas sanas nuevamente no confirmó su efectividad. En 3 de los 4 trabajos de comportamiento, donezepil condujo a un deterioro de la atención pequeño pero estadísticamente significativo .

Piracetam y análogos
No puedo escribir nada sobre piracetam, ya que sigue siendo uno de los nootrópicos más populares en Rusia. Sin embargo, en su caso, estamos tratando con un medicamento cuya efectividad no se ha demostrado no solo en personas sanas, sino incluso con fines médicos. En la mayoría de los países del mundo, piracetam no está registrado como medicamento.En Rusia, sin embargo, se usa en la práctica neurológica, aunque se considera una "droga obsoleta con efectividad no comprobada".

Leí una revisión sistemática de 2010 , que resumió más de 300 artículos científicos: todos estos son estudios de piracetam y sus análogos (aniracetam, oxyacetam, pramiracetam, phenylpiracetam - "phenotropil", nebracetam y muchos otros). Sin embargo, entre ellos conté solo 3 (!) Estudios sobre personas sanas. Un estudio mostró que un análogo de piracetam (nebracetam) no es efectivo para mejorar la memoria. Y en los otros dosoxiracetam y pramiracetam se probaron en voluntarios sanos cuya función cognitiva se vio afectada previamente por la administración de escopolamina. En tales experimentos, ambos medicamentos mejoraron ligeramente las capacidades cognitivas, sin embargo, sobre esta base, no se pueden sacar conclusiones sobre su efectividad para personas sanas normales.

Además, este análisis sistemático mostró que el piracetam y sus análogos no pueden conducir a mejoras en las capacidades mentales en las enfermedades cognitivas.

Cafeína
Y finalmente, la cafeína, que es el psicoestimulante más popular de la historia, es utilizada diariamente por decenas de millones de personas para aumentar la energía y combatir la fatiga. Hasta hace poco, yo mismo estaba convencido de que la cafeína es un estimulador efectivo del vigor, leí artículos científicos relevantes, sin embargo, solo aprendí sobre problemas con su investigación mientras escribía este texto.

Autores 2015Tenga en cuenta que los efectos positivos del café sobre la productividad a menudo se encuentran debido al diseño incorrecto de los experimentos científicos. El hecho es que la mayoría de las personas (incluidas las que participan en las pruebas) toman café todos los días. Y para llevar a cabo un estudio científico típico, se pide a los sujetos que se abstengan de tomar esta bebida por un día, lo que en sí mismo causa un "síndrome de abstinencia", afecta la atención y el rendimiento. (Creo que todos los que beben regularmente esta bebida están familiarizados con la falta de café en la mañana). Luego, los sujetos reciben cafeína, que se recupera del estado, y su vigor se compara con aquellos que todavía están atormentados por la falta de café.

Si llevamos a cabo un estudio con un diseño más correcto: en personas que no tomaron café al menos unas semanas antes del experimento y fueron destetadas de su uso, la cafeína no mejora su atención o productividad (incluso en caso de falta de sueño).

¿Cuál es más efectivo?

Para mi sorpresa, casi no encontré estudios en los que la eficacia de los enfoques descritos anteriormente (nootrópicos, entrenamiento de biorretroalimentación, estimulación eléctrica) se compararan entre sí.

Solo hay unos pocos experimentos que compararon los efectos del metilfenidato y el modafinilo. Por ejemplo, los estudios en niños con TDAH demuestran que ambos medicamentos tienen aproximadamente la misma efectividad para mejorar la atención. Y los trabajos en personas sanas demuestran que el metilfenidato y el modafinilo aumentan aproximadamente la velocidad de procesamiento de la información visual.

Pero encontré un estudio interesante.en ratas, que compararon simultáneamente metilfenidato, anfetamina, nicotina y cafeína. Los resultados de este artículo me parecieron bastante graciosos. Todos los medicamentos, excepto la cafeína, aumentaron la precisión y mejoraron la tasa de respuesta en las pruebas de atención. Sin embargo, a diferencia del metilfenidato y la anfetamina, la nicotina también puso a los animales nerviosos e impulsivos. ( Se observan efectos similares de la nicotina en humanos). La cafeína resultó ser ineficaz , lo que también repitió experimentos en humanos.

En general, con respecto a los nootrópicos para mejorar la atención, los estudios indican la posible efectividad de modafinilo, metilfenidato y nicotina. Para cada uno de ellos, hay varios estudios científicos donde aumentan la velocidad y la precisión de las pruebas en voluntarios sanos. A menudo hay una mejora de más del 10-15%. Las desventajas de estos medicamentos son sus efectos secundarios, que ocurren individualmente y pueden ser bastante fuertes, incluidos los trastornos mentales y la mala salud. Además, pueden ser adictivos. Y sin embargo, el modafinilo y el metilfenidato no se venden en Rusia.

Con respecto a la estimulación eléctrica por tDCS, también se ha acumulado una cierta cantidad de datos científicos sobre su capacidad para mejorar la atención de las personas sanas. Su efectividad en promedio varía del 10 al 20%, pero en algunas pruebas alcanza el 30% (como la nicotina). Y a diferencia de los nootrópicos farmacológicos, tiene efectos secundarios más débiles. Entonces, en general, aunque la investigación científica continúa realizándose, los resultados disponibles ya parecen bastante prometedores.

Bueno, las interfaces BOS son un ejemplo de un enfoque completamente indoloro y seguro. Sin embargo, en contraste con la estimulación eléctrica y los nootrópicos, para lograr el efecto, es necesario realizar un entrenamiento de BFB durante más de un mes, y todo este tiempo para realizar ciertas pruebas de computadora todos los días. Y esto ya requiere una alta disciplina y la disponibilidad de tiempo libre.



Por supuesto, hay otras formas de mejorar la atención, como el ejercicio. De hecho, algunos estudios científicos indican que la mejora cognitiva ocurre inmediatamente después de una descarga de adrenalina. Además, hay experimentos , que demuestra que la meditación mejora la conciencia incluso atención. Sin embargo, hasta ahora no he profundizado en esto. Como dije, ahora solo estaba interesado en esos enfoques para los cuales no necesita distraerse del trabajo y cambiar su horario.

Bueno, en conclusión, quiero señalar que en este texto traté con enfoques científicos solo en el campo de mejorar la atención; Si hablamos de memoria, velocidad de aprendizaje, inteligencia, etc., se están investigando otros nootrópicos y tecnologías en la ciencia para estimularlos. Sin embargo, esto requiere una consideración por separado.

Y este texto, tal vez, puede ayudarlo a ahorrar tiempo (y no estar muy distraído) si usted mismo en algún momento desea encontrar formas de aumentar la concentración.