Cell子刊：为什么动脑子会让你感觉到疲惫？
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【Cell子刊：为什么动脑子会让你感觉到疲惫？】
每个人的体力是有限的 ， 超过一定程度的体力劳动会让人感到筋疲力尽 ， 不得不休息一下恢复体力 。 同样的 ， 脑力劳动也会让人感到疲劳 ， 一场几小时的考试往往让人筋疲力尽 。 过度思考 ， 或者说在努力控制认知的任务上表现出色通常不能持续太久 。 就像职业围棋选手 ， 他们的认知控制极限时间是4至5个小时 。 如果没有得到良好的休息 ， 认知疲劳会使他们进入犯错高峰时段 。 这些似乎看起来都是常识 ， 但导致其背后的生物学原因科学家们仍知之甚少 。 2022年8月11日 ， 巴黎 Pitié-Salpêtrière 医院、巴黎大脑研究所的研究人员在Cell 子刊 Current Biology 上发表了题为：A neuro-metabolic account of why daylong cognitive work alters the control of economic decisions的研究论文 。 该研究表明 ， 认知疲劳可能是由于大脑的代谢变化 。 当高强度认知工作持续数小时后 ， 会导致潜在的有毒副产物在大脑前额叶皮层积聚 。 这反过来会改变对决策的控制 。 因此 ， 当认知疲劳开始时 ， 人会转向不需要努力或等待的低成本行为 。
三年前 ， Mathias Pessiglione 团队同样发表在 Current Biology 上的研究表明 ， 过度运动也会导致精神疲劳 ， 引起包括大脑前额叶皮层的活动减少 ， 而该区域对于制定决策至关重要 。 受试者的行为也会表现得更加冲动 ， 并倾向于选择立即获得奖励 ， 而不是花费更长时间获得的更大奖励 。
Mathias Pessiglione表示 ， 有影响力的理论认为 ， 疲劳是大脑制造的一种幻觉 ， 它让我们把正在做的事情停下来 ， 转而做一些让人愉悦的活动 。 但我们的研究结果表明 ， 认知工作会导致真正的功能改变 ， 即有害物质的积累 。 因此 ， 疲劳确实会是一种让我们停止工作的信号 ， 但目的不同：它是为了保持大脑功能的完整性 。 涉及大量思考的工作需要大脑反复抵制来自对立面的诱惑：做一些要求不高的事情吧 。 毫无疑问 ， 这肯定会让人感到精神疲劳 。 但精神疲劳到底是什么？研究人员猜测 ， 可能是大脑需要回收来自神经活动的潜在有毒物质 。 为了寻找证据 ， 在这项新研究中 ， 研究人员招募了40名参与者 ， 并将他们分为两组：困难组和简单组 。 在6.25个小时内 ， 所有参与者被要求执行诱导认知疲劳的两个认知控制任务 。 实验期间只有两次10分钟的休息时间 。 两组任务中 ， 参与者或根据字母的颜色区分元音与辅音或大小写字母；或完成经济决策任务 ， 例如是否现在收到41.20欧元 ， 还是在一个月后收到50欧元 。
在完成任务过程中的三个阶段 ， 研究人员使用磁共振波谱（MRS）来量化神经组织中的代谢物 。 他们发现 ， 随着时间的推移 ， 困难组的参与者在他们大脑的前额叶皮层积累了更高水平的谷氨酸 。 在经济决策上 ， 困难组也开始选择需要较少思考和计算的答案 。
众所周知 ， 谷氨酸是大脑中主要的兴奋性神经递质 ， 为了正常的皮层功能 ， 它必须与抑制性神经传递保持紧密平衡 。 谷氨酸以高浓度存在于细胞中 ， 参与氨的解毒 ， 同时它也是蛋白质合成的前体 。 因此 ， 限制谷氨酸释放很重要 。 因为它在细胞内室是一种有用的资源 ， 而在细胞外室则是一种潜在的有毒副产物 。 研究人员还测量了两组的瞳孔 ， 随着时间推移 ， 困难组的参与者瞳孔扩张减少 ， 这是一种疲劳和认知努力的衡量标准 ， 意味着他们更疲劳 。 除了客观表现外 ， 参与者还被要求在评分量表上对他们的主观疲劳程度进行评分 。 有意思的是 ， 随着时间的推移 ， 两组的得分相似 。 研究人员认为 ， 这意味着 ， 人们可能不太擅长倾听自己的身体 。 这种现象在日常生活中很常见 。 结合之前研究的 fMRI 数据 ， 这些结果支持了一种神经代谢模型 ， 其中谷氨酸的积累触发了一种调节机制 ， 使外侧前额叶皮层的激活成本更高 。 这也解释了为什么绝大部分人在下班过后更不愿意动脑子 。 那么 ， 有没有一些方法可以绕过我们努力思考能力的限制呢?Mathias Pessiglione认为 ， 除了休息和睡眠 ， 恐怕没有其他好方法了 。 因为有充分的证据表明 ， 睡眠时谷氨酸会从突触中消失 。 另外 ， 监测前额叶皮层的代谢物可以帮助检测严重的精神疲劳 。 这种方法可以帮助调整工作日程 ， 以避免精疲力竭 。 他还建议人们应该避免在疲劳时做出重要决定 。 研究团队表示 ， 进一步的工作将阐明过量的谷氨酸与精神疲劳之间的因果关系 ， 而不仅仅是两者之间存在联系 。
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