撰文丨甲遇庚 編輯丨王多魚 排版丨水成文 

每個人的體力是有限的，超過一定程度的體力勞動會讓人感到筋疲力盡，不得不休息一下恢復(fù)體力。 同樣的，腦力勞動也會讓人感到疲勞，一場幾小時的考試往往讓人筋疲力盡。 過度思 考，或者說 在努力控制認(rèn)知的任務(wù)上表現(xiàn)出色通 常不能 持續(xù)太久。 就像職業(yè)圍棋選手，他們的認(rèn)知控制極限時間是4至5個小時。 如 果沒有得 到良好的休息，認(rèn)知疲勞會使他們進(jìn)入犯錯高峰時段。 這些似乎看起來都是常識，但導(dǎo)致其背后的生物學(xué)原因科學(xué)家們?nèi)灾跎佟?nbsp;

2022年8月11日，巴黎 Pitié-Salpêtrière 醫(yī)院、巴黎大腦研究所的研究人員在 Cell 子刊 Current Biology 上發(fā)表了題為：A neuro-metabolic account of why daylong cognitive work alters the control of economic decisions 的研究論文。 該研究表明，認(rèn)知疲勞可能是由于大腦的代謝變化。當(dāng)高強(qiáng)度認(rèn)知工作持續(xù)數(shù)小時后，會導(dǎo)致潛在的有毒副產(chǎn)物在大腦前額葉皮層積聚。這反過來會改變對決策的控制。因此，當(dāng)認(rèn)知疲勞開始時，人會轉(zhuǎn)向不需要努力或等待的低成本行為。

三年前，Mathias Pessiglione 團(tuán)隊(duì)同樣發(fā)表在 Current Biology 上的研究表明，過度運(yùn)動也會導(dǎo)致精神疲勞，引起包括大腦前額葉皮層的活動減少，而該區(qū)域?qū)τ谥贫Q策至關(guān)重要。受試者的行為也會表現(xiàn)得更加沖動，并傾向于選擇立即獲得獎勵，而不是花費(fèi)更長時間獲得的更大獎勵。 Mathias Pessiglione 表示，有影響力的理論認(rèn)為，疲勞是大腦制造的一種幻覺，它讓我們把正在做的事情停下來，轉(zhuǎn)而做一些讓人愉悅的活動。但我們的研究結(jié)果表明，認(rèn)知工作會導(dǎo)致真正的功能改變，即有害物質(zhì)的積累。因此，疲勞確實(shí)會是一種讓我們停止工作的信號，但目的不同：它是為了保持大腦功能的完整性。 涉及大量思考的工作需要大腦反復(fù)抵制來自對立面的誘惑：做一些要求不高的事情吧。毫無疑問，這肯定會讓人感到精神疲勞。但精神疲勞到底是什么？研究人員猜測，可能是大腦需要回收來自神經(jīng)活動的潛在有毒物質(zhì)。 為了尋找證據(jù)，在這項(xiàng)新研究中，研究人員招募了40名參與者，并將他們分為兩組：困難組和簡單組。在6.25個小時內(nèi)，所有參與者被要求執(zhí)行誘導(dǎo)認(rèn)知疲勞的兩個認(rèn)知控制任務(wù)。實(shí)驗(yàn)期間只有兩次10分鐘的休息時間。兩組任務(wù)中，參與者或根據(jù)字母的顏色區(qū)分元音與輔音或大小寫字母；或完成經(jīng)濟(jì)決策任務(wù)，例如是否現(xiàn)在收到41.20歐元，還是在一個月后收到50歐元。

在完成任務(wù)過程中的三個階段，研究人員使用磁共振波譜（MRS）來量化神經(jīng)組織中的代謝物。 他們發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，困難組的參與者在他們大腦的前額葉皮層積累了更高水平的谷氨酸。在經(jīng)濟(jì)決策上，困難組也開始選擇需要較少思考和計(jì)算的答案。

眾所周知，谷氨酸是大腦中主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，為了正常的皮層功能，它必須與抑制性神經(jīng)傳遞保持緊密平衡。谷氨酸以高濃度存在于細(xì)胞中，參與氨的解毒，同時它也是蛋白質(zhì)合成的前體。因此，限制谷氨酸釋放很重要。因?yàn)樗诩?xì)胞內(nèi)室是一種有用的資源，而在細(xì)胞外室則是一種潛在的有毒副產(chǎn)物。 研究人員還測量了兩組的瞳孔，隨著時間推移，困難組的參與者瞳孔擴(kuò)張減少，這是一種疲勞和認(rèn)知努力的衡量標(biāo)準(zhǔn)，意味著他們更疲勞。 

除了客觀表現(xiàn)外，參與者還被要求在評分量表上對他們的主觀疲勞程度進(jìn)行評分。有意思的是，隨著時間的推移，兩組的得分相似。 研究人員認(rèn)為，這意味著，人們可能不太擅長傾聽自己的身體。這種現(xiàn)象在日常生活中很常見。 結(jié)合之前研究的 fMRI 數(shù)據(jù)，這些結(jié)果支持了一種神經(jīng)代謝模型，其中谷氨酸的積累觸發(fā)了一種調(diào)節(jié)機(jī)制，使外側(cè)前額葉皮層的激活成本更高。這也解釋了為什么絕大部分人在下班過后更不愿意動腦子。 那么，有沒有一些方法可以繞過我們努力思考能力的限制呢? Mathias Pessiglione 認(rèn)為， 除了休息和睡眠，恐怕沒有其他好方法了。

因?yàn)橛谐浞值淖C據(jù)表明，睡眠時谷氨酸會從突觸中消失。另外，監(jiān)測前額葉皮層的代謝物可以幫助檢測嚴(yán)重的精神疲勞。這種方法可以幫助調(diào)整工作日程，以避免精疲力竭。 他還建議人們應(yīng)該避免在疲勞時做出重要決定。 研究團(tuán)隊(duì)表示，進(jìn)一步的工作將闡明過量的谷氨酸與精神疲勞之間的因果關(guān)系，而不僅僅是兩者之間存在聯(lián)系。 

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