La neurociencia de la voluntad y el esfuerzo

Representación de los mecanismos neurotransmisores en el cerebro.

Serie: 'Neurociencia educativa' (LI)

¿Qué factores subyacen en la decisión de una persona que dedica varios años al estudio de oposiciones? ¿Por qué algunas personas persisten con éxito en la realización de un doctorado mientras que otras no lo logran? Si bien pueden existir innumerables causas detrás de estas circunstancias, todas estas situaciones aluden a decisiones que implican esfuerzo y voluntad, pero ¿existe una base biológica que pueda explicar este comportamiento tan complejo y abstracto?

Bases biológicas de la voluntad

La voluntad, entendida como la capacidad de tomar decisiones y mantener el esfuerzo hacia la consecución de objetivos a largo plazo, representa un fenómeno complejo de operativizar. La investigación de la toma de decisiones en condiciones que requieren esfuerzo se nutre principalmente de modelo animales. En estas situaciones experimental, se plantea una tarea de elección de alimentos a ratas o roedores donde se les da la opción de elegir entre dos tipos de comida. Una opción es un alimento muy deseado (rico en carbohidratos) pero que requiere un gran esfuerzo como presionar una palanca varias veces. La segunda opción sería un alimento menos deseado pero que se obtiene con menos esfuerzo.

Gracias a estos paradigmas experimentales, se observa que cuando se bloquean ciertos receptores de dopamina (DA) en el cerebro los animales tienden a evitar el esfuerzo alto y eligen la opción más fácil. La dopamina es un neurotransmisor, es decir, una sustancia química que transmite señales en el cerebro y juega un papel crucial en varias funciones tales como: la regulación de funciones cognitivas, la modulación del sistema de recompensa, la regulación anímica y la coordinación de movimientos. La administración de antagonistas de los receptores dopaminérgicos (D1 o D2), así como el agotamiento de la dopamina (DA) de manera neurotóxica o farmacológica mediante el uso de tetrabenazina (TBZ), provoca un cambio en la preferencia conductual, inclinando a los individuos hacia la opción que requiere menor esfuerzo. Este sesgo hacia el bajo esfuerzo se revierte consistentemente con fármacos que facilitan esta transmisión dopaminérgica lo que corrobora el papel clave que la dopamina juega en motivar a los animales a trabajar más duro por una recompensa mayor.

Concepto de vida doméstica y monotonía.

Mecanismos Neurales en la Toma de Decisiones Basada en el Esfuerzo

La literatura en modelos animales ha mostrado una notable paridad traslacional en modelos humanos, aunque surge cierta divergencia al considerar las manifestaciones del esfuerzo físico frente al esfuerzo cognitivo. Los estudios con roedores han señalado que elección basada en el esfuerzo y el esfuerzo físico está regulada por circuitos neuronales que conectan las áreas límbicas, corticales y estriatales (Floresco y Ghods-Sharifi, 2007; Münster et al., 2020).

Por su parte, la investigación en humanos indica que la toma de decisiones que implica esfuerzo físico y cognitivo está respaldada por circuitos neuronales que, aunque parcialmente superpuestos, son distintos. En humanos, los estudios han encontrado evidencia clara del papel de la dopamina en la modulación de las preferencias para intercambiar trabajo por recompensa. Sin embargo, los motivadores más comunes que impulsan el esfuerzo humano son constructos sociales abstractos e intangibles (amor, amistad, prestigio, logros) por lo que resulta plausible pensar que podría haber otros circuitos cerebrales involucrados en el cálculo de costo/beneficio imprescindible para comprometerse con una decisión que implique esfuerzo. Además, resulta pertinente considerar también las expectativas o creencias previas ya que pueden influir significativamente en la toma de decisiones basadas en el esfuerzo de las personas.

Un estudio reciente utilizando Tomografía por Emisión de Positrones (PET) encontró una conexión interesante entre la liberación de dopamina (DA) en una parte del cerebro llamada caudado dorsomedial y la disposición de las personas a hacer un esfuerzo mental para obtener recompensas (Westbrook et al. 2020). Esto significa que cuando la dopamina se libera en esta área, estamos más dispuestos a trabajar duro cognitivamente para conseguir algo que queremos. Otra área importante del cerebro involucrada en este tipo de decisiones es la parte dorsal del cingulado anterior (dACC). El dACC y la corteza prefrontal dorsomedial (dmPFC) juegan un papel clave en cómo decidimos entre diferentes opciones que requieren esfuerzo.

Finalmente, los científicos han descubierto que las citoquinas proinflamatorias, sustancias que el cuerpo produce durante un proceso de inflamación dirigido por el sistema inmune, están relacionadas con síntomas de baja motivación como la astenia (falta de energía) y abulia (falta de voluntad/iniciativa). Estos hallazgos son relevantes ya que nos ayudan a entender cómo el estrés, al producir una reactividad de los procesos inflamatorios por desregular el sistema inmune, puede afectar nuestras decisiones que requieren esfuerzo físico o mental.

Referencias

Floresco, S. B., Tse, M. T., & Ghods-Sharifi, S. (2008). Dopaminergic and glutamatergic regulation of effort-and delay-based decision making. Neuropsychopharmacology, 33(8), 1966-1979.

Treadway, M.T., Salamone, J.D. (2022). Vigor, Effort-Related Aspects of Motivation and Anhedonia. In: Pizzagalli, D.A. (eds) Anhedonia: Preclinical, Translational, and Clinical Integration. Current Topics in Behavioral Neurosciences, vol 58. Springer, Cham.

Westbrook, A., Van Den Bosch, R., Määttä, J. I., Hofmans, L., Papadopetraki, D., Cools, R., & Frank, M. J. (2020). Dopamine promotes cognitive effort by biasing the benefits versus costs of cognitive work. Science, 367(6484), 1362-1366.

Münster A, Votteler A, Sommer S, Hauber W (2020) Role of the medial orbitofrontal cortex and ventral tegmental area in effort-related responding. Cereb Cortex Commun 1(1): tgaa086. 

Editor: Universidad Isabel I.

ISSN 2697-0481

Burgos, España.