Introducción

El modafinilo (-2-[(difenil)metilsulfinil]acetamida) es un psicoestimulante con propiedades de fomento de la vigilia, que ya estaba disponible para uso comercial en Francia en la década de los noventa [1]. Ha demostrado una efectividad particular para el tratamiento de la letargia y los trastornos del sueño [2],[3],[4],[5],[6],[7].

Algunos autores declaran que el modafinilo incrementa el desempeño en tareas asociadas con funciones cognitivas tales como memoria de trabajo, atención visoespacial y funciones ejecutivas [8],[9],[10],[11],[12],[13],[14]. Para otros, el modafinilo mejora el desempeño cognitivo en adultos sanos deprivados de sueño, pero sólo en lo que respecta a funciones atencionales y alerta [8],[9].

Su mecanismo primario de acción es desconocido [15], aunque se han demostrado sus efectos en distintos sistemas de neurotransmisores [1],[16],[17],[18],[19],[20],[21].

El uso de estimulantes para mejorar el desempeño académico ha aumentado en la población joven en los Estados Unidos [22]. Más de siete millones de estadounidenses emplean estimulantes de velador y aproximadamente 1,6 millones de estas personas son estudiantes [23],[24]. Una encuesta Online a más de 1400 personas de sesenta países, mostró que el 20% de quienes respondieron habían usado una droga psicoactiva para mejorar su concentración o memoria alguna vez y 44% de ellos había usado modafinilo. La población más frecuentemente asociada con el uso de estimulantes para mejorar la atención y la memoria son los estudiantes entre 18 y 25 años [25].

No existen estudios formales que reporten el uso de modafinilo entre estudiantes en Chile. No obstante, algunas encuestas de los medios reportan un incremento en el consumo de estimulantes en estudiantes entre 19 y 25 años, concentrándose los mayores niveles de consumo durante los períodos de exámenes finales de los cursos [26],[27].

Efecto del modafinilo en la atención
La mayor parte de la investigación llevada a cabo en adultos sanos para evaluar si los estimulantes mejoran el desempeño cognitivo, ha generado resultados contradictorios o no-concluyentes [28]. Aunque el modafinilo juega un rol clave en ciertas funciones cognitivas como la atención [29],[30] y tareas que demandan cierto nivel de desempeño, parece tener poco efecto cuando se suma una mayor exigencia [31].

Ensayos que han evaluado la atención en adultos demuestran ventajas entre quienes consumen modafinilo en comparación con quienes consumen placebo, en lo que respecta a la atención usando la tarea Stop-Signal Task (tarea de detención por señal) [29], pero este resultado parece estar muy asociado con el coeficiente intelectual del sujeto [30],[31],[32].

Un estudio en voluntarios jóvenes también encontró evidencia de un efecto positivo en la tarea Attention Shift Task (tarea de cambio atencional, una tarea particularmente demandante), tras la ingesta de modafinilo. Éste parece facilitar el cambio rápido de atención en condiciones exigentes, aunque ofrece un beneficio mínimo cuando se requiere un desenganche impredecible e infrecuente de atención para responder a un estímulo alternativo en una tarea concurrente [31].

Un ensayo clínico con 45 participantes sin deprivación de sueño no encontró resultados concluyentes respecto del desempeño atencional, lo que posiblemente se deba al pequeño tamaño de la muestra [33]. Este hallazgo demuestra que la evidencia a favor del modafinilo como un optimizador atencional es ambigua.

Es por esto que se hace relevante investigar el rol que juega esta sustancia en relación a ciertos fenómenos atencionales. En particular respecto de la atención selectiva (inhibición de una respuesta hacia información irrelevante), que es un proceso clave en el aprendizaje [34]. Se ha seleccionado esta dimensión de la atención en la presente investigación, debido al hecho de que se ha demostrado que los impedimentos en la atención selectiva entre los estudiantes de niveles secundario y terciario, usualmente van acompañados de baja capacidad de procesamiento de información y aprendizaje, y por lo tanto, de un desempeño académico deficiente [35].

Funciones ejecutivas y memoria
Los estudios que han apuntado a probar que el modafinilo puede mejorar el desempeño en procesos cognitivos superiores como la memoria y la función ejecutiva en participante sanos, han arrojado resultados contradictorios [29],[30],[33],[36]. Hasta el momento no se cuenta con revisiones sistemáticas sobre su impacto.

La ambigüedad de estos hallazgos previos motivó esta investigación. El objetivo fue evaluar los efectos del modafinilo en el desempeño cognitivo de estudiantes universitarios, particularmente en lo que respecta a la memoria a corto plazo, funciones ejecutivas y atención.

Método

Diseño
Este ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado por placebo y de diseño crossover, fue diseñado para evaluar el efecto del modafinilo en las funciones cognitivas de estudiantes sanos. Se llevó a cabo en la Universidad de Valparaíso, Chile. El protocolo fue aprobado por el Comité de Ética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Valparaíso, bajo el código de autorización 04/2010 CEFM y fue registrado en el sitio web de Clinical Trials (http://clinicaltrials.gov/) bajo el código NCT 01365897.

Participantes
Los participantes elegibles incluyeron a estudiantes del área de la salud con edades entre 18 y 29 años. Fueron convocados empleando avisos abiertos en un sitio web. Así, se contactaron estudiantes de medicina y de psicología (n=180) de ambos sexos, reclutándose a aquellos que satisficieron los criterios de inclusión (n=162). El tamaño muestral mínimo fue de 155 sujetos considerando nivel de significancia p=0.05, poder de 0.80 (1-beta), diferencia esperada de 19 a 19.15 y una pérdida posible de 20%.

1. Nivel de significancia de p=0,05.
2. Poder (1-β) de=0,80.
3. Diferencia esperada de 19 (SD=0,7) a 19,25 (SD=0,7) y una pérdida posible de un 20%.  

Los criterios de inclusión fueron:

a) Edad entre 18 y 29 años: se escogió este rango etario porque hay un deterioro cognitivo de 1% del coeficiente intelectual total entre los 25 y los 29 años [37]. El propósito de este criterio fue trabajar con una muestra sin deterioro cognitivo, pues ello podría modificar el desempeño de los voluntarios.

b) Ser estudiante de carreras de la salud de la Universidad de Valparaíso.

c) Contar con un peso saludable. La razón detrás de este criterio se basa en que todos los voluntarios recibieron la misma dosis de modafinilo. Por ende, los sujetos fuera de este rango podrían haber generado niveles plasmáticos diferentes.

Los criterios de exclusión fueron:

a) Trastornos mentales. Evaluados según la historia clínica del sujeto o por la obtención de un puntaje de significancia patológica en el cuestionario Primary Care Evaluation of Mental Disorders (Prime-MD, por sus siglas en inglés) [38].

b) Uso actual de sustancias psicotrópicas de cualquier tipo.

c)  Consumo de alcohol hasta tres días antes del experimento.

d)  Historia o síntomas de enfermedad física crónica actual.

e)  Estar embarazada o en período de lactancia.

f)  Estar deprivado de sueño.

Medidas de resultado
El resultado principal fue el puntaje de atención, expresado según la proporción de respuestas correctas del Test de Stroop. Se condujeron análisis adicionales que compararon el porcentaje de respuestas correctas y la latencia de respuestas en este test, en la tarea de amplitud de dígitos y en el Test Biber de Estimación Cognitiva (Biber Cognitive Estimation Test o Test BCET) entre ambos grupos.

Procedimiento
Los participantes fueron reclutados desde varias cohortes de las carreras mencionadas, sin recibir compensación pecuniaria. Firmaron el consentimiento informado correspondiente y contestaron el Primary Care Evaluation of Mental Disorders, un cuestionario autoadministrado empleado para evaluar posibles condiciones psiquiátricas. Posteriormente, fueron brevemente entrevistados para indagar la presencia de cualquier otra condición de exclusión relacionada con la deprivación de sueño y la ingesta de sustancias (drogas psicotrópicas o uso de alcohol). Aquellos que no cumplieron con ningún criterio de exclusión fueron considerados elegibles para participar en la investigación.

Una vez que la muestra definitiva estuvo definida, los voluntarios fueron citados en grupos conformados aleatoriamente en turnos de a veinte personas para rendir las pruebas de manera simultánea. Esto con la intención de asegurar que las pruebas fueran aplicadas apropiadamente, de acuerdo a las condiciones y a la capacidad de la sala de computadores de la Escuela de Psicología de la Universidad de Valparaíso, y para alcanzar los niveles plasmáticos adecuados de modafinilo durante la administración de las pruebas [39].

La asignación de participantes a cada brazo (grupo que recibió una de las dos sustancias) se hizo aleatoriamente mediante un programa de computador y la secuencia fue ocultada por el investigador principal. En el primer día, los participantes recibieron la sustancia A o la sustancia B, las cuales correspondieron a 200 mg de modafinilo o placebo (grageas de placebo que fueron manufacturadas en la Facultad de Química y Farmacia de la universidad con la misma forma y color de la gragea de modafinilo usada en el experimento).

Se evaluó a los voluntarios con los instrumentos 120 minutos tras la administración de la gragea para alcanzar el mayor nivel plasmático posible [39]. La primera fase experimental evaluó atención y funciones ejecutivas usando el Test de Stroop y el Test Biber de Estimación Cognitiva, respectivamente. A continuación se evaluó memoria a corto plazo usando la prueba Digit Span. Estas pruebas fueron administradas en computadores usando el programa MediaLab© (New York, Estados Unidos). Después de un período de siete días de wash out para permitir el aclaramiento plasmático del modafinilo, los participantes regresaron y se les asignó al otro grupo [39]. Así, cada persona recibió tanto el modafinilo como el placebo durante el ensayo. 

Instrumentos

Test de Stroop [40]: se empleó el Test de Stroop de Iowa, en una adaptación computarizada a través del programa Medialab. Esta prueba requiere que los participantes lean nombres de colores (azul, verde, rojo y amarillo) que se despliegan en distintos colores (azul, verde, rojo y amarillo). Su tarea es identificar el color de la palabra desatendiendo el significado de la misma. Hay dos condiciones: una congruente, en la cual el nombre del color y el color de las letras coinciden; y una incongruente, en la que el nombre del color y el color de las letras son distintos. Las variables registradas fueron precisión de la respuesta (identificación correcta del color) y latencia de respuesta (en milisegundos). Este método de registro entregó dos tipos de medidas: precisión y latencia, tanto para la condición congruente como para la incongruente.

El Test de Stroop evalúa principalmente la atención selectiva, dado que el sujeto debe ignorar el estímulo distractor en la situación incongruente. De acuerdo a una revisión sistemática [41], el Test de Stroop ha sido el instrumento más ampliamente usado para evaluar esta función cognitiva.

Digit Span en orden normal e invertido [37]: esta prueba se compone de una serie de dígitos que se presentan al voluntario y que mide la amplitud de la memoria a corto plazo, la atención y la habilidad de formar secuencias. El test está formado por dos secciones: normal e invertida. En la sección normal, el estímulo debe ser repetido en secuencia. En la sección invertida, el estímulo debe ser repetido en orden inverso. La máxima valoración de la primera sección es de 8 puntos y el máximo de la segunda es 7, lo cual arroja un puntaje máximo total de 15. Esta medida tiene una alta confiabilidad split-half (r=0,89) [42] y una confiabilidad test-retest aceptable (r=0,80) [43].

El Test Biber de Estimación Cognitiva (BCET) [44]: consta de veinte ítems, cinco de cada una de las siguientes categorías: tiempo/duración, cantidad, peso y distancia/longitud. El test demanda que los participantes entreguen valores ante preguntas para las cuales no tienen respuestas preparadas. Por ejemplo, la pregunta “¿Cuál es la longitud de la médula espinal de un hombre promedio?” requiere que el participante seleccione una respuesta apropiada y estime su plausibilidad, pero no requiere un cálculo complejo [45]. Cada respuesta que caiga dentro de un rango preestablecido recibe un punto. El puntaje máximo para esta prueba es de 20 puntos.

Diseño y análisis de datos
Se escogió un diseño aleatorizado crossover, el cual se funda en la ventaja de que cada participante actúe como su propio control. La secuencia de asignación le fue ocultada por el investigador principal a los voluntarios, a los ejecutores y a los analistas de datos.

Basados en el diseño metodológico empleado, se usó la prueba t de Student para comparar medias de muestras pareadas. Específicamente, el análisis comparó las medias obtenidas para cada ítem en la condición experimental y en la condición de placebo. Los análisis estadísticos se realizaron con el programa Stata 12.0 (Statacorp, College Station, Texas, Estados Unidos). El nivel de significancia considerado fue de p<0,05.

Resultados

Previo a la exclusión, la muestra original estaba compuesta por 180 estudiantes de medicina y de psicología, con edades entre los 18 y los 29 años. Como se muestra en el diagrama de flujo (Figura 1), 18 participantes no fueron incluidos debido a una historia de trastornos mentales y/o un puntaje anormal en el Primary Care Evaluation of Mental Disorders. Los 162 participantes seleccionados fueron asignados aleatoriamente a los grupos, no obstante 34 personas no completaron el estudio. La muestra final que completó el estudio la integraron 128 voluntarios, de los cuales 76 eran mujeres.

Figura 1. Diagrama de flujo CONSORT que muestra gráficamente el diseño y la conducción del ensayo clínico.

Tabla 1. Características de los sujetos reclutados para el ensayo con modafinilo expresado en promedios (y desviación estándar).

1. Test de Stroop: se encontró una diferencia significativa entre los grupos experimental y de control en la proporción correcta de respuestas en la condición congruente (p=0,01). Sin embargo, no se encontró diferencia para la condición incongruente (p=0,81). Como se muestra en la Tabla 2, hay una latencia significativamente menor para el grupo de modafinilo en la condición incongruente (p<0,05), pero no hay diferencia de latencia en la condición congruente (p=0,15).
2. Test Biber de Estimación Cognitiva: no se encontraron diferencias significativas entre los grupos de modafinilo y placebo respecto de esta prueba (ítems 0-20; p=0,26; Tabla 2).
3. Digit Span: el puntaje promedio total de respuestas correctas en la prueba Digit Span no reveló diferencias globales significativas entre grupos (p=0,26), ni tampoco hubo diferencias para las condiciones normal (p=0,85) ni invertida (p=0,93) (Tabla 2).

Tabla 2. Comparación de puntajes del Test de Stroop, el Test Biber de Estimación Cognitiva y el Digit Span entre condiciones de placebo y modafinilo, con medidas (DE) y valores p (prueba t pareada).

Discusión

Este estudio mostró un efecto positivo del modafinilo en el desempeño cognitivo de estudiantes universitarios jóvenes saludables y no deprivados de sueño, sólo respecto de la mayor precisión de los participantes bajo los efectos del modafinilo en la condición congruente y en sus menores latencias de respuesta en la situación incongruente el Test de Stroop. El grupo de modafinilo no mostró ventajas sobre el grupo de placebo en lo que respecta a memoria a corto plazo o función ejecutiva. 

Considerando que la mayor fortaleza de este trabajo es metodológico, porque el diseño crossover evaluaciones  farmacológicas  –en  la  medida  en  que  se asegure  el  aclaramiento  plasmático  de  la  droga,  esta investigación  aporta evidencia acerca de un  fenómeno altamente relevante  para  los  estudiantes  universitarios. Las políticas de salud y educación deberían considerar el posible abuso de esta droga, dada la creencia de que optimiza el desempeño en el estudio. 

Se encontraron diferencias significativas entre los grupos en el desempeño del Test de Stroop en la condición congruente, pero no en la condición incongruente. Estos resultados son inconsistentes con hallazgos previos [30],[31],[32],[46].  Esta discrepancia podría explicarse por diferencias metodológicas , como tamaño de la muestra, rango de edad, deprivación de sueño y protocolos experimentales; que vuelven dificultosa la comparación de estos resultados con los de otros estudios. 

Dado que la condición congruente demanda menos recursos cognitivos que la incongruente, este resultado confirma que el modafinilo optimiza el desempeño de la atención selectiva cuando la tarea tiene una baja exigencia cognitiva. Dicho resultado entra en conflicto con los que reportó Marchant, quien indica que los participantes que consumieron modafinilo alcanzaron un mejor desempeño específico en la tarea de cambio atencional, tanto para la condición constante como para la alternante, siendo esta última de mayor dificultad. Sin embargo, esta tarea no es directamente comparable con el Test de Stroop. Marchant afirma que la tarea de cambio atencional se vincula a un recuerdo prospectivo basado en un evento, lo cual requiere que una persona interrumpa una actividad concurrente para recuperar y actuar sobre una intención previamente formada [31]. En una tarea estándar de memoria prospectiva, los participantes exhiben distintas respuestas cuando reconocen nuevos objetivos que están asociados con una intención previamente formada. Estos objetivos aparecen de manera relativamente infrecuente y demandan recursos atencionales. Dado que el modafinilo incrementa el arousal y que se ha demostrado que un arousal elevado mejora la atención sostenida, el cambio y la memoria prospectiva [31], este fármaco podría mejorar el desempeño en tareas similares a las de memoria prospectiva tales como la tarea de cambio atencional, pero no en las que descansan en la atención selectiva. 

En contraste a este resultado, diversos estudios han demostrado una falta de efectos fisiológicos o subjetivos del modafinilo en el arousal. No obstante, han observado un incremento en funciones cognitivas [11],[32],[47],[48],[49]. En principio, el cambio atencional requiere recursos similares a los de la memoria prospectiva. De hecho, la literatura tiende a asumir que la memoria prospectiva y las capacidades para cambiar de tarea son gobernadas por las mismas regiones cerebrales, esto es el córtex prefrontal [50],[51]. Sin embargo, mientras que una requiere cambios continuos y rápidos de atención, las otras requieren de un desenganche de una tarea atencionalmente demandante para detectar y responder exitosamente a un objetivo infrecuente en el momento apropiado. 

Esta observación no es de sorprender y constituye un paralelo para los resultados no concluyentes de Randall, posiblemente debido a que el mejor efecto del modafinilo se da cuando éste se usa en condiciones desventajosas (por ejemplo en enfermedad o deprivación de sueño) y para restaurar un nivel cognitivo basal [33]. Esto significa que permite al sistema nervioso funcionar y alcanzar niveles de arousal completos, pero no hay evidencia de una mejora cognitiva en un individuo ya completamente despierto. 

Un hallazgo inesperado de este ensayo fue que la latencia del Test de Stroop en la condición incongruente fue significativamente menor en el grupo de modafinilo comparado con el grupo de control. Por lo que el modafinilo no mejora la precisión, sino que reduce el tiempo de reacción en la condición incongruente.

No hubo diferencias significativas entre grupos en lo que respecta a memoria a corto plazo o funciones ejecutivas. Aunque estos resultados divergen con los de Turner y Randall [29],[32],[46], sí concuerdan con los de Baranski et al. y Müller [30],[36]. Este resultado puede deberse a que los efectos del modafinilo sean mediados por una plétora de variables que no han sido completamente estudiadas, en particular el coeficiente intelectual [52].

Los beneficios del modafinilo en la memoria y las funciones ejecutivas para personas con trastornos del sueño o patologías que involucran un impedimento atencional parecen ser irrefutables [1]. Sin embargo, la meta de hacer estos resultados más generalizables hacia poblaciones saludables, permanece ambigua y requiere más investigación.

Una limitación potencial del estudio es que no se evaluó la calidad del sueño, excepto por el protocolo de reclutamiento. A pesar de que se les dijo a los participantes que se presentaran descansados, pueden haber dado un reporte erróneo o pueden haber tenido algún trastorno del sueño no diagnosticado. 

Debe considerarse que este diseño y el gran tamaño de la muestra permitieron detectar diferencias estadísticas muy significativas en el Test de Stroop. Si es que estas diferencias estadísticas son clínicamente relevantes, eso es tema de debate. 

Sobre la validez ecológica de este trabajo, debe hacerse notar que el modafinilo es consumido por estudiantes para mejorar su desempeño académico. Por esta razón los estudios como este ensayo, que miden la efectividad de este fármaco usando tareas que evalúan habilidades de estudio, son pertinentes. No obstante, es recomendable complementar este trabajo con investigaciones dirigidas hacia otros aspectos de la memoria y funciones ejecutivas. 

Conclusiones

El modafinilo no mejora el desempeño cognitivo global de estudiantes sanos sin deprivación de sueño, excepto en lo que respecta a tareas no demandantes. En particular, esta droga no parece tener efectos positivos en los procesos mentales básicos que sustentan tareas de estudio en la población universitaria bajo condiciones normales. Se espera que estos hallazgos desmitifiquen el uso de este fármaco y ayuden en la toma de decisiones sobre políticas farmacológicas públicas.

Notas

Declaración de conflictos de intereses
Los autores han completado el formulario de conflictos de intereses del ICMJE, y declaran no tener conflictos de intereses asociados a la materia del estudio. Los formularios pueden ser solicitados al autor responsable o a la dirección editorial de la Revista.

Aspectos éticos
Los participantes firmaron acta de consentimiento informado. El Comité de Ética institucional de la Facultad de Medicina de la Universidad de Valparaíso aprobó este protocolo de investigación con el código de autorización: 04/2010 CEFM. El proyecto se registró en el sitio web internacional del Registro de Ensayos Clínicos (http://clinicaltrials.gov/) y recibió el identificador NCT01365897.

Financiamiento
El estudio recibió el apoyo institucional de la Dirección de Investigación de la Universidad de Valparaíso – (Grant 05/2006).

Figura 1. Diagrama de flujo CONSORT que muestra gráficamente el diseño y la conducción del ensayo clínico.

Tabla 1. Características de los sujetos reclutados para el ensayo con modafinilo expresado en promedios (y desviación estándar).

Tabla 2. Comparación de puntajes del Test de Stroop, el Test Biber de Estimación Cognitiva y el Digit Span entre condiciones de placebo y modafinilo, con medidas (DE) y valores p (prueba t pareada).

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