- Регистрация
- 12 Июн 2019
- Сообщения
- 1.862
- Репутация
- 527
- Реакции
- 1.069
Почему после тяжелых раздумий вы ощущаете физическую усталость?
Тяжелые раздумья действительно утомляют и изматывают. Дело в том, что из-за них вырабатываются химические вещества, мешающие полноценной работе мозга. Сделали перевод статьи с Scientific American, в которой собраны последние исследования в этой области.
После рабочего дня, наполненного сложными умственными задачами, может возникнуть чувство истощения. Новое исследование дает биологическое объяснение этому знакомому явлению: напряженные размышления приводят к накоплению химических веществ, которые могут нарушить работу мозга.
Вопросы
Ученые пытались найти объяснение, почему наши мыслительные ресурсы истощаются. Исследователи выдвинули гипотезу, что длительные периоды напряженных умственных усилий приводят к истощению запасов глюкозы и других ключевых ресурсов, которые снабжают энергией мозг.
Ранние эксперименты, проведенные в 2000-х годах, подтвердили эту идею. У людей наблюдалось снижение уровня глюкозы в крови после выполнения когнитивно-сложной задачи. Предполагалось, что употребление сладкого напитка могло повысить производительность. Но ожидаемого эффекта не было.
В предыдущем исследовании, опубликованном в 2016 году, исследователь Матиас Пессильоне и его команда отметили, что длительные периоды умственных усилий заставляют людей выбирать немедленное удовлетворение, а не ожидание большего вознаграждения намного позже (например, лучше получить N денег сейчас, чем в два раза больше через неделю). Это поведенческое изменение сопровождалось снижением активности мозга в латеральной префронтальной коре (ЛПФК) — области, участвующей в процессе принятия решений.
Исследования
Для дальнейшего изучения этого вопроса в новом исследовании, опубликованном в журнале Current Biology 11 августа, Пессиглионе, Вилер и их коллеги набрали 40 добровольцев для продолжения предыдущей работы. Участники провели в лаборатории около шести с половиной часов, выполняя повторяющиеся, сложные задачи. Среди них была задача «N-back», в которой участникам предлагалось вспомнить букву, которая появлялась на экране «N» раз назад.
- Испытуемые были разделены на две группы: одной давалась сложная версия этих заданий, а другой — попроще. Хотя у всех участников отметили одинаковый уровень истощения после эксперимента, только те, кому дали более сложную задачу, предпочли немедленное вознаграждение.
Команда использовала магнитно-резонансную спектроскопию, форму магнитно-резонансной томографии, которая позволяет исследователям определять уровни определенных химических веществ в мозге. Исследователи обнаружили, что у людей, выполнивших более сложную задачу, концентрация нейромедиатора глутамата была выше, чем у тех, кто выполнял более лёгкую задачу. Они также обнаружили повышенный уровень диффузии глутамата в трудной группе, что указывало на то, что молекулы двигались быстрее. Значит, химическое вещество накапливалось вне клеток, где его движение было менее ограничено. Все это приводит к нарушениям в нервной системе. Когда исследователи посмотрели на глутамат в первичной зрительной коре — еще одной области мозга, активированной во время эксперимента, — они не обнаружили таких изменений.
«Многие исследователи основывались на предположении, что усталость возникает из-за того, что вы истощаете какой-то ресурс. Но есть и другая версия, согласно которой накопление материалов в мозгу может помешать ему нормально функционировать — и это приводит к усталости», — говорит Мэтью Аппс, когнитивный нейробиолог из Бирмингемского университета в Англии.
Последствия
Для людей, занятых на работе, требующей постоянной интенсивной концентрации, выгорание может привести к пагубным последствиям, особенно в такой области, как хирургия. В будущем терапевтические средства, направленные на прекращение накопления глутамата, могут помочь повысить способность этих людей удерживать внимание в течение длительных периодов времени. Другой областью интереса может быть исследование клинических состояний, при которых усталость является симптомом. Присутствие глутамата в качестве биологического маркера может объяснить и то, почему пациенты борются с истощением.
Однако определение того, что такое усталость, остается сложной задачей. Существуют разные взгляды на то, как мы измеряем усталость. Например, как физическая, так и умственная деятельность могут вызывать истощение, но вопрос о том, лежат ли в основе этих различных типов усталости сходные мозговые механизмы, остается открытым. В исследовании, опубликованном в прошлом году, ученые обнаружили, что одна и та же область мозга участвует в накоплении усталости после физически сложной задачи.
Новое исследование Вилера и его коллег предполагает возможные различия между субъективными ощущениями усталости и более объективными показателями умственного истощения, такими как изменения концентрации глутамата. Анна Куппусвами, нейробиолог из Университетского колледжа Лондона, была заинтригована тем, что команда Вилера обнаружила разницу между субъективными и объективными показателями усталости. Это открытие подтверждает то, что она и другие наблюдали у пациентов с усталостью, связанной с постинсультом или рассеянным склерозом, где уровень усталости не всегда соответствует тяжести заболевания.
«Эта кажущаяся диссоциация между воспринимаемой усталостью и фактическим накоплением изменений в мозгу у здоровых людей подтверждает то, к чему пришли многие специалисты в области усталости: «не существует единого физического фактора, который мог бы объяснить восприятие усталости», — говорит Куппусвами.
И что же?
Для Вилера остается несколько открытых вопросов. Он говорит, что одним из ограничений нового исследования было сосредоточение внимания на двух конкретных областях мозга, поэтому ещё неизвестно, как когнитивные усилия влияют на другие области. Кроме того, пока не ясно, почему накопление глутамата является проблемой, или как баланс глутамата восстанавливается после отдыха. Одна из возможностей заключается в том, что токсины вымываются из мозга во время сна, говорит Вилер.
