为什么努力思考会让我们感到疲倦

这不仅仅是在你的头脑中：根据一项将精神疲劳与大脑新陈代谢变化联系起来的研究，在电脑上辛勤劳作一天后，蜷缩在沙发上的欲望可能是对精神要求很高的工作的生理反应。

该研究于8月11日发表在《当代生物学》上1发现，在繁琐且精神上繁重的任务上花费超过六个小时的参与者具有更高水平的谷氨酸 - 大脑中一种重要的信号分子。作者指出，过多的谷氨酸会破坏大脑功能，休息期可以让大脑恢复分子的适当调节。在工作日结束时，这些研究参与者也比那些执行较简单任务的人更有可能选择短期，容易获得比长时间等待或涉及更多努力后获得的较大奖励价值较低的经济奖励。

该研究对于将认知疲劳与神经代谢联系起来的努力非常重要，洛桑瑞士联邦理工学院的行为神经科学家Carmen Sandi说。但她补充说，需要更多的研究 - 可能是在非人类动物中 - 以建立疲惫感与大脑代谢变化之间的因果关系。“开始研究这方面非常好，”桑迪说。“但就目前而言，这是一个观察结果，这是一个相关性。

疲惫的大脑

以前的研究表明，精神压力对心率变异性和血流等生理参数的影响，但这些往往是微妙的，加州大学默塞德分校的健康心理学家马丁·哈格(Martin Hagger)说。“这不像你锻炼骨骼肌的时候，”他说。“但这是可以察觉的。

巴黎脑研究所的认知神经科学家安东尼乌斯·维勒(Antonius Wiehler)和他的同事们认为，认知疲劳的影响可能是由于大脑中的代谢变化。该团队招募了40名参与者，并分配了其中的24名参与者执行一项具有挑战性的任务：例如，每1.6秒观看一次字母出现在计算机屏幕上，并记录何时与三个字母前出现的字母匹配。其他16名参与者被要求执行类似但更容易的任务。两支队伍只工作了六个多小时，有两个十分钟的休息时间。

当研究参与者专注于他们的工作时，Wiehler和他的团队使用了一种称为磁共振波谱的技术来测量大脑中称为外侧前额叶皮层的谷氨酸水平。

前额叶皮层是认知控制的家园 - 大脑中允许人们抑制冲动的部分。“如果你被昆虫蛰伤，你想抓挠，”维勒说。“如果你停止这种反射，那就是认知控制。这也是人类赖以选择诱人的短期奖励(例如不健康的零食)而不是长期收益的系统。

研究人员发现，在一天结束时，从事更困难任务的参与者在大脑的这个区域积累了更多的谷氨酸，而不是那些从事较简单任务的人。而且，如果在即时现金奖励和几个月后更大的奖励之间做出选择，他们更有可能选择比一天开始时更小的短期奖励。

Wiehler现在希望使用这个系统来更多地了解如何从精神疲惫中恢复过来。“如果能更多地了解谷氨酸水平是如何恢复的，那就太好了，”他说。“睡眠有帮助吗?休息需要多长时间才能产生积极的影响?对认知疲劳的研究也可能是了解工人如何应对高风险的脑力劳动(如空中交通管制)并从中恢复的关键，在这些工作中，即使是短暂的注意力丧失也会造成生命损失。

现在已经建立了一个系统来测量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。“迄今为止，检测这种现象的手段还不够敏感，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，”他说。

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——可以揭示导致分子在困难的脑力劳动中积累的分子机制，以及它如何影响大脑活动。“这是棘手的部分。

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