Почему умственная работа нас утомляет
Интенсивное обучение или сложные когнитивные задачи выматывают и истощают нас. Ученые выяснили, почему.
При умственной нагрузке в мозге накапливается больше глутамата — вещества-медиатора, выделяющегося, когда работают клетки головного мозга. В результате длительной когнитивной нагрузки мозг больше не может достаточно быстро его выводить — и поэтому сигнализирует об истощении.
Это происходит во время обучения, размышления над сложной проблемой или шахматного турнира: интенсивно думая, вы устаете. Наступает т.н. когнитивное утомление или «эффект дымящейся головы». Как следствие, вы начинаете думать медленнее, инстинктивно избегать сложных задач, меньше контролировать свои импульсы.
Исследования свидетельствуют: в такой момент люди менее способны противостоять искушению, так что часто едят фастфуд или сладкое, а также хуже контролируют свои эмоции.
Но почему?
Согласно одной из теорий, интенсивная когнитивная нагрузка сжигает энергетические запасы глюкозы. Психическое истощение сигнализирует об ее дефиците и должно заставить людей вести себя более энергосберегающе. «Согласно этой теории, истощение, это своеобразная иллюзия, которую создает мозг, чтобы заставить нас прекратить умственный труд», — объясняет ведущий автор исследования Матиас Пессиглийон (Mathias Pessiglione) из Института исследований головного и спинного мозга в Париже.
Однако этой теории противоречит тот факт, что исследования до сих пор не подтвердили существенно большее потребление глюкозы во время умственных нагрузок.
«Более того, эта теория не объясняет, почему гипотетичная нехватка энергии влияет на самоконтроль, но не на другие когнитивные процессы, в частности зрение », — говорит Антониус Вилер (Antonius Wiehler) и их коллеги. Ученые начали искать другое объяснение.
К своему эксперименту исследователи привлекли 40 испытуемых, которые в течение шести часов должны были выполнять сложные или легкие задачи на экране компьютера. В задачах чередовались тесты на память и внимание. После каждого блока испытуемые проходили тесты на самоконтроль, им также измеряли зрачки, уровень расширения которых свидетельствует о степени умственного напряжения.
Чтобы обнаружить, что происходило в мозгу до, во время и после когнитивной нагрузки, часть тестовых заданий испытуемые проходили с мозговым сканером. Исследователи записывали мозговую активность с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ). Благодаря ей также фиксировали концентрацию различных продуктов метаболизма и нейромедиаторов в головном мозге.
В группе, выполнявшей более сложные задачи, в течение тестового дня наблюдали явные признаки умственного истощения: у участников снижался самоконтроль, зрачки расширялись. Субъективно испытуемые воспринимали день изнурительным и рассказывали, что испытывали усталость — но это касалось одинаково обеих групп. «То есть субъективное восприятие само по себе не может быть мерилом фактического когнитивного истощения», — объясняют Пессиглион и его коллеги.
Более показательными стали результаты сканирования головного мозга: у испытуемых из группы, перед которой стояли более сложные задачи, существенно ниже, чем у их напарников из другой группы, была активность в левом участке префронтальной коры. Эта часть лобной доли отвечает, в частности, за высшие когнитивные функции, принятие решений и контроль импульсов.
Также у умственно истощенных участников в межклеточных промежутках и синапсах этого участка мозга заметили накопление нейромедиатора глутамата.
Глутамат — вещество-медиатор, стимулирующее и участвующее в передаче нервных сигналов.
В большем количестве глутамат высвобождается, когда синапсы интенсивно работают. Недостаток глутамата внутри нейронов может ухудшить их активность, а его избыток вне клеток мешает сигналам доходить до синапсов.
Результаты свидетельствуют: умственное истощение обусловлено заметными изменениями мозгового метаболизма. После длительной и сложной когнитивной работы в мозге накапливаются излишки выделяющегося глутамата. Мозг уже не успевает его выводить.
«Повышенное напряжение, вызванное умственным трудом, связано с тем, что мозг пытается удержать концентрацию глутамата в допустимых пределах», — объясняют ученые. Истощение сигнализирует о том, что мозг больше не способен обеспечить это и заставляет нас отдохнуть.
«Поэтому лучший рецепт против умственного истощения — перерыв и сон, — говорит Пессиглион. — У нас уже есть веские доказательства того, что глутамат выводится из синапсов как раз во время сна».
Исследование было опубликовано в журнале Current Biology в августе 2022 года:
A neuro-metabolic account of why daylong cognitive work alters the control of economic decisions
Предложить интересную новость, объявление, пресс-релиз для публикации »»»
