La cafeína puede potenciar el aprendizaje y la memoria

Muchas personas tenemos la costumbre de tomar una taza de café o de té en algún momento del día. O más de una. Lo hacemos por el gusto mismo del café o del té, pero también por sus propiedades estimulantes. La cafeína es la sustancia psicoactiva más consumida en el mundo no solo a través del café y el té, sino también de algunos refrescos. Está presente de manera natural en los granos de café, las hojas de té, las semillas de guaraná y las nueces de cola.

Se sabe que la cafeína inhibe la acción de un transmisor cerebral denominado adenosina. Una de las funciones de la adenosina es inducir somnolencia para iniciar los periodos de reposo y descanso. Por este motivo, el consumo de cafeína es estimulante: actúa evitando la somnolencia. Sin embargo, además de este efecto directo, ¿actúa de alguna otra manera sobre las neuronas del cerebro? Esta es la pregunta que se han hecho el neurólogo David Blum y sus colaboradores, de varias universidades y centros de investigación franceses, alemanes y portugueses. Según han publicado en la revista The Journal of Clinical Investigation, la cafeína produce cambios de larga duración en el cerebro que afectan a la capacidad de aprendizaje porque estimulan la plasticidad neuronal. Y estos cambios son debidos a mecanismos epigenéticos.

Tomar café, aprender cosas

El experimento que llevaron a cabo los investigadores es conceptualmente muy simple. Cogieron ratones y añadieron cafeína al agua de los bebederos para que los animales lo ingirieran con la bebida. La cantidad que los suministraron era el equivalente a un par o tres tazas de café diarias, teniendo en cuenta la diferencia de peso entre un ratón y una persona adulta. A algunos ratones los sometieron a tareas de aprendizaje, como por ejemplo recordar dónde encontrar la comida dentro de un laberinto. Después de dos semanas, los sacrificaron y les extirparon el cerebro para analizarlo. Compararon el cerebro de estos ratones con lo otros ratones de la misma edad que no habían consumido cafeína.

Una de las observaciones iniciales fue que, en los ratones que habían consumido cafeína y habían sido sometidos a condiciones de aprendizaje, la complejidad de las conexiones neuronales del hipocampo era más elevada. El hipocampo es una región del cerebro implicada en el aprendizaje y la memoria. En condiciones de aprendizaje, por lo tanto, el consumo moderado de cafeína no solo es estimulante, sino que también favorece la plasticidad neuronal. Es decir, de alguna manera impulsa la formación de conexiones neuronales nuevas —las llamadas sinapsis—, que permiten la adquisición de nuevos aprendizajes y la consolidación de la memoria.

A continuación, los científicos examinaron cuál es el mecanismo molecular que explica este incremento de la plasticidad cerebral. Observaron que el consumo de cafeína altera la expresión de algunos genes después de haber hecho una actividad de aprendizaje. De manera resumida, vieron que varios genes implicados en el metabolismo neuronal funcionaban con menos intensidad, mientras que otros, implicados precisamente en la plasticidad neuronal, incrementaban mucho su nivel de expresión.

Cafeína epigenética

Tal como se describe en el artículo, el motivo de estos cambios de expresión es que se altera el patrón de marcas epigenéticas. Las marcas epigenéticas consisten en la adición de determinadas moléculas químicas en el ADN o en las proteínas que lo acompañan, llamadas histonas, y contribuyen a regular el funcionamiento de los genes sin alterar el mensaje que codifican. La principal marca epigenética que favorece la expresión de un gen es el acetilación. Consiste en la adición de un grupo químico llamado acetil a las proteínas que acompañan el ADN. La presencia de acetiles en las proteínas histonas hace que los genes que hay alrededor se expresen con más intensidad.

Pues bien, los investigadores observaron que algunos genes implicados en el metabolismo neuronal perdían acetilaciones, lo cual quiere decir que disminuía su actividad, pero, por el contrario, muchos genes implicados en el establecimiento de nuevas conexiones neuronales sinápticas y en la plasticidad cerebral incrementaban el número de acetilaciones. Según parece, la disminución del metabolismo neuronal no comporta ninguna consecuencia especial, pero permite que las neuronas dispongan de más energía para establecer nuevas conexiones entre ellas, que son la base de los aprendizajes y la memoria.

Además, como destacan los autores del trabajo, las marcas epigenéticas se mantienen durante mucho tiempo, de forma que los cambios que produce la cafeína en el cerebro relacionados con los procesos de aprendizaje pueden tener efectos muy duraderos. La conclusión que sacan es que el consumo moderado de cafeína en personas adultas no solo tiene efectos estimulantes, sino que puede favorecer la plasticidad cerebral, con los efectos que esto tiene para el aprendizaje y la memoria. Y, en consecuencia, puede ayudar a atrasar la manifestación de la inevitable degeneración neuronal asociada a la edad.

Aun así, hay que recordar que esto se produce de este modo en personas adultas. En niños y adolescentes el consumo de cafeína a través de determinadas bebidas comercializadas como energéticas comporta efectos perjudiciales para la construcción de su cerebro, como han demostrado recientemente otros trabajos de investigación.

David Bueno es director de la Cátedra de Neuroeducación UB-EDU1st