Las variaciones estacionales juegan un papel importante en el reino animal, en la reproducción, la disponibilidad de alimentos, la hibernación, incluso en el color del pelaje. Sin embargo, que la estacionalidad tenga una influencia tan importante en los humanos, es una pregunta abierta. Su asociación más conocida es con el estado de ánimo, es decir, sentirnos abatidos durante los meses más fríos y más animados en verano, y, en casos extremos, la depresión estacional, un fenómeno conocido como trastorno afectivo estacional (SAD, por sus siglas en inglés).

Un nuevo estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences pretende profundizar en cómo la biología humana se ha adaptado no solo a los ciclos de día y noche (ritmos circadianos), sino también a los patrones estacionales anuales. Científicos previamente han encontrado variaciones estacionales en los niveles y concentraciones de ciertos compuestos asociados con el estado de ánimo (incluyendo dopamina y serotonina), la concepción e incluso la mortalidad. Ahora, por primera vez, usando imágenes de resonancia magnética funcional, "se ha demostrado de manera concluyente que la cognición y las herramientas cognitivas del cerebro son estacionales," dice el neurocientífico Gilles Vandewalle, de la Universidad de Lieja, en Bélgica, investigador principal del estudio. Estos resultados llegan en un momento en que algunos científicos están discutiendo los vínculos entre estacionalidad y salud mental.

Con el objetivo original de investigar el impacto del sueño y la privación del sueño sobre la función cerebral, Vandewalle y sus colegas investigadores sometieron a 28 participantes en un horario de sueño y vigilia controlados durante tres semanas antes de llevarlos al laboratorio, donde permanecieron durante 4,5 días. Durante este tiempo [los participantes] se sometieron a un ciclo de privación del sueño y recuperación en ausencia de señales estacionales, como la luz natural, la información del tiempo y la interacción social. El equipo de Vandewalle repitió el procedimiento entero con los mismos participantes varias veces a lo largo de casi un año y medio.

En cada sesión, los investigadores midieron la actividad cerebral de sus sujetos durante dos tareas diferentes: la primera determinaba la atención sostenida haciendo que los participantes presionaran un botón tan pronto como un cronómetro comenzaba a contar en una pantalla. La segunda evaluaba la memoria de trabajo, una función más compleja, que requiere del almacenamiento de la información y de la toma de decisiones, mediante la presentación de una serie de letras a los participantes y pidiéndoles que indicasen si cada letra era la misma que la letra que había aparecido tres turnos antes.

Luego, los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional para buscar cualquier cambio estacional consistente en la actividad cerebral. Encontraron que aunque el rendimiento global en las tareas seguía siendo el mismo, el "costo de la cognición", o en otras palabras, los recursos neuronales disponibles o utilizados en la cognición, variaron con la época del año. Más notablemente, la actividad cerebral involucrada en la atención sostenida (especialmente en el tálamo, la amígdala y el hipocampo, entre otras regiones) fue mayor en el verano y menor en invierno. Este patrón cambió durante tres meses para la actividad del cerebro asociada con la memoria de trabajo (incluyendo respuestas en el pulvinar y la ínsula, así como en la corteza prefrontal y regiones frontopolares), una función ejecutiva más elevada, que nos permite recordar y manipular la información, fue mayor en otoño y menor en primavera.

Anna Wirz-Justice, una cronobióloga de la Universidad de Basilea en Suiza, que no participó en esta investigación, considera los resultados emocionantes. "Lo que hay de nuevo en el estudio de imágenes de resonancia magnética funcional es que se está pasando del tipo normal de medidas psicológicas y de comportamiento a realmente mirar la cognición y funciones superiores importantes del cerebro", dice ella. "Somos como hámsteres, en verdad. A pesar de que vivimos en un ambiente artificial con ciclos de luz que ya no son de temporada, tenemos nuestro cerebro programado para responder a la estacionalidad", añade.

El próximo objetivo de Vandewalle es el estudio de la estacionalidad a nivel neuronal y observar sus manifestaciones en otras funciones cognitivas y entornos en los que un control más experimental no es tan alto o, por el contrario, donde se permite más tiempo para pruebas de laboratorio. "Hemos demostrado que a nivel del sistema, las áreas del cerebro están interactuando entre sí, y esto a su vez se relaciona con el rendimiento", dice. "Pero no sabemos lo que hay debajo."

Esta investigación es especialmente relevante en lo que respecta a grupos de personas que son susceptibles a las estaciones del año, incluyendo aquellos que sufren de trastorno afectivo estacional (y enfermedades mentales como el trastorno bipolar y la esquizofrenia, que en ocasiones también han mostrado fluctuaciones estacionales), un vínculo que recientemente ha sido objeto de controversia. El mes pasado en Clinical Psychological Science investigadores de la Universidad de Auburn en Montgomery publicaron los resultados de un estudio poblacional cuestionando si hay alguna validez en la vinculación de la depresión mayor con variaciones estacionales.

"Es difícil establecer la estacionalidad", dice Vandewalle, "pero aquí en nuestro estudio hemos tenido la oportunidad de controlar estrictamente el protocolo durante casi cinco días, así que confío mucho en nuestros resultados".