困难的任务会导致一种信号分子在大脑中堆积,引发疲劳。
精神压力会导致大脑生理学的变化,从而引起疲惫感。
这不仅仅是你的想法:根据一项将精神疲劳与大脑新陈代谢的变化联系起来的研究,在电脑前劳累了一天之后,想要蜷缩在沙发上的愿望可能是对精神上的工作的一种生理反应。
8月11日发表在《当代生物学》上的这项研究发现,在一项乏味的、对精神要求很高的任务上花费6个小时以上的参与者的谷氨酸水平较高,这是大脑中的一种重要信号分子。作者指出,过多的谷氨酸会扰乱大脑功能,而休息时间可以让大脑恢复对该分子的适当调节。在工作日结束时,这些研究参与者也比那些执行过更容易的任务的人更有可能选择短期的、容易赢得的、价值较低的经济奖励,而不是经过较长时间的等待或涉及更多努力的较大的奖励。
洛桑瑞士联邦理工学院的行为神经科学家卡门-桑迪说,这项研究在努力将认知疲劳与神经代谢联系起来方面很重要。她补充说,但是还需要进行更多的研究—可能是在非人类动物身上—以确定疲惫感和大脑代谢变化之间的因果关系。”桑迪说:”开始研究这方面的问题是非常好的。”但现在这只是一种观察,是一种相关性。”
疲倦的大脑
加州大学默塞德分校的健康心理学家马丁-哈格(Martin Hagger)说,以前的研究已经证明了精神压力对生理参数的影响,如心率变异性和血流,但这些往往是微妙的。他说:”它不像你在锻炼骨骼肌时那样,”他说。”但它是可以感知的。”
巴黎脑科研究所的认知神经科学家Antonius Wiehler和他的同事认为,认知疲劳的影响可能是由于大脑的代谢变化。该团队招募了40名参与者,并指派其中24人执行一项具有挑战性的任务:例如,观察电脑屏幕上每隔1.6秒出现的字母,并记录何时与三个字母之前出现的字母相匹配。另外16名参与者被要求执行一项类似的、但更容易的任务。两个小组都工作了六个多小时,有两次十分钟的休息时间。
当研究参与者专注于他们的工作时,Wiehler和他的团队使用一种叫做磁共振光谱的技术来测量大脑中一个叫做外侧前额叶皮层的谷氨酸水平。
前额叶皮层是认知控制的所在地—大脑中允许人们抑制自己冲动的部分。”如果你被一只昆虫蜇了,你想抓挠,”维勒说。”如果你停止这种反射,这将是认知控制。” 这也是人类选择诱人的短期奖励,如不健康的零食,而不是长期收益所依赖的系统。
研究人员发现,在一天结束时,从事更困难任务的参与者比从事更容易任务的参与者在大脑的这一区域积累了更多的谷氨酸。而且,如果在立即获得现金奖励和几个月后获得更大的奖励之间进行选择,他们更有可能选择较小的短期奖励,而不是在一天开始的时候。
Wiehler现在希望利用这个系统来了解更多关于如何从精神衰竭中恢复。”如果能找出更多关于谷氨酸水平是如何恢复的,那就太好了,”他说。”睡眠有帮助吗?休息时间需要多长才有积极作用?” 认知疲劳的研究也可能是了解工人如何对高风险的脑力劳动做出反应—以及如何恢复的关键,例如空中交通管制,在这种情况下,即使是短暂的注意力丧失也会造成生命损失。
既然已经建立了一个系统来测量响应精神疲劳的代谢变化,Hagger希望其他研究人员能够尝试这种方法。”他说:”迄今为止,检测这种情况的手段还不够敏感,因此这项研究为未来的研究人员探索认知疲劳铺平了道路。
桑迪说,这项研究—特别是动物研究,其中谷氨酸水平可以通过实验改变—可以解开导致分子在困难的脑力劳动中积累的分子机制,以及这如何影响大脑活动。”这是棘手的部分”。