摘要：一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)會(huì)導(dǎo)致谷氨酸在大腦的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)域積聚，這可以解釋為什么腦力勞動(dòng)如此令人疲憊。
8月11日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)上的一項(xiàng)研究，在執(zhí)行高要求的腦力任務(wù)時(shí)產(chǎn)生的疲勞可能源于神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的積累。
圖1 在執(zhí)行高要求的腦力任務(wù)時(shí)產(chǎn)生的疲勞可能源于神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的積累（圖源：[1]）
以前的理論認(rèn)為，人們由于精神勞累而產(chǎn)生的疲勞源于能量?jī)?chǔ)備的耗盡。但該研究的作者寫道，研究還沒(méi)有證實(shí)這一點(diǎn)。相反，新研究假設(shè)大腦中有東西在積累，所以他們?cè)谝粋€(gè)幫助協(xié)調(diào)認(rèn)知控制的區(qū)域?qū)ふ易C據(jù):左外側(cè)前額葉皮層。除了幫助我們完成數(shù)獨(dú)、下國(guó)際象棋或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等復(fù)雜任務(wù)外，左外側(cè)皮層還幫助控制記憶和處理信息以解決這些問(wèn)題所需的過(guò)程?！斑@也是系統(tǒng)的一部分，它會(huì)說(shuō)，‘好吧，實(shí)際上，也許我不想下國(guó)際象棋。我想看Netflix（網(wǎng)絡(luò)電視），做一些更簡(jiǎn)單的事情’”，英國(guó)伯明翰大學(xué)(University of Birmingham)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家馬修·普斯(Matthew Apps)說(shuō)，他沒(méi)有參與這項(xiàng)研究，但他為該雜志評(píng)審了這篇論文?！斑@項(xiàng)研究確定了一種疲勞的潛在標(biāo)志，以便在運(yùn)動(dòng)員或患有肌痛性腦脊髓炎/慢性疲勞綜合征(ME/CFS)等疾病的人群中進(jìn)行更廣泛的研究。我認(rèn)為這是很好的一步，我認(rèn)為它將開辟許多新的工作途徑?！?/div>
圖2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) （圖源：[1]）
圖3 行為結(jié)果 （圖源：[1]）
該研究的合著者、巴黎大腦研究所動(dòng)機(jī)、大腦和行為實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)知神經(jīng)學(xué)家安東尼烏斯·維勒(Antonius Wiehler)說(shuō)，精神疲勞似乎也會(huì)將決策轉(zhuǎn)向一種簡(jiǎn)單的按鈕模式，大腦喜歡低成本、即時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)的選擇。他說(shuō):“因此，在一天的工作之后，你做出的選擇與早上精力充沛時(shí)不同。我們認(rèn)為，這是由于谷氨酸的積累。”
在他們的分析中，這項(xiàng)新研究的研究人員在六個(gè)半小時(shí)內(nèi)對(duì)兩組人進(jìn)行了評(píng)估:一組24人執(zhí)行困難的、經(jīng)常變化的認(rèn)知任務(wù)，而另一組16人執(zhí)行簡(jiǎn)單的、很少變化的任務(wù)。在認(rèn)知訓(xùn)練期間的幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)，研究人員使用磁共振波譜技術(shù)掃描了參與者的左外側(cè)前額葉皮質(zhì)，這種技術(shù)可以檢測(cè)大腦中的生化變化，通常用于診斷腫瘤。掃描結(jié)果顯示，在一天結(jié)束時(shí)，與任務(wù)簡(jiǎn)單的組相比，任務(wù)困難的組大腦中該區(qū)域的神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸水平更高。這一結(jié)果向研究人員表明，精神疲勞可能是谷氨酸從神經(jīng)元中擴(kuò)散并在大腦的這一區(qū)域積聚的結(jié)果，可能導(dǎo)致它的工作效率降低?！白屛覀凅@訝的是，我們看到了谷氨酸濃度……維勒說(shuō)，這表明大腦在負(fù)擔(dān)較少的時(shí)候可能會(huì)清除這些分子來(lái)刷新思維，就好像神經(jīng)遞質(zhì)是廢物一樣。
圖2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) （圖源：[1]）
該研究還通過(guò)要求兩組人定期做出經(jīng)濟(jì)選擇來(lái)評(píng)估參與者全天的決策變化。例如，參與者必須在兩種場(chǎng)景中做出選擇，一種是高強(qiáng)度騎自行車來(lái)?yè)Q一大筆零錢，另一種是低強(qiáng)度騎自行車來(lái)?yè)Q更少的錢?；蛘?，他們必須選擇在一年內(nèi)獲得一大筆錢，或者立即獲得一筆較少的錢。“我們的研究背后的理論是，當(dāng)涉及到資源時(shí)，大腦正在進(jìn)行某種形式的成本效益權(quán)衡，因此，當(dāng)涉及到疲勞時(shí)，”Wiehler說(shuō)。研究結(jié)果支持了這一觀點(diǎn)，在一天即將結(jié)束時(shí)，困難組的人會(huì)選擇成本更低、更省力的選項(xiàng)。
格倫·懷利(Glenn Wylie)是新澤西州非營(yíng)利組織凱斯勒基金會(huì)(Kessler Foundation)的神經(jīng)科學(xué)家，他沒(méi)有參與這項(xiàng)研究，他形容這個(gè)實(shí)驗(yàn)很優(yōu)雅?！八麄冏屵@些人執(zhí)行任務(wù)六個(gè)半小時(shí)，讓他們精疲力盡。這項(xiàng)研究的一個(gè)特別有趣的部分是評(píng)估參與者在經(jīng)濟(jì)決策方面的變化。當(dāng)參與者評(píng)估自己的疲勞程度時(shí)，兩組參與者報(bào)告的疲勞程度相似，而且全天都在增加。這有點(diǎn)問(wèn)題，因?yàn)橥ǔＤ銜?huì)認(rèn)為困難的任務(wù)更容易讓人疲勞，而簡(jiǎn)單的任務(wù)更不容易讓人疲勞。當(dāng)然，自我報(bào)告可能不可靠，但是研究人員可能低估了參與者的感覺(jué)：也許他們都真的疲勞了，但原因是不同的。”Wylie推測(cè)，容易的一組可能因?yàn)闊o(wú)聊而精神疲憊?！袄?，如果你花了一整天的時(shí)間格式化文件，到后來(lái)，你會(huì)筋疲力盡，但這并不是因?yàn)槟阋恢痹谙膭?chuàng)造力。這是因?yàn)槟阋恢痹谧鲞@個(gè)重復(fù)的、無(wú)聊的任務(wù)。”
圖3 行為結(jié)果 （圖源：[1]）
Apps也認(rèn)為，無(wú)聊或沮喪可能會(huì)影響參與者對(duì)自己疲勞程度的評(píng)估。他說(shuō):“我認(rèn)為，如果他們發(fā)現(xiàn)這些疲勞感實(shí)際上有很強(qiáng)的聯(lián)系，這可能會(huì)略微強(qiáng)化這篇論文?！彼a(bǔ)充說(shuō)，研究人員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)也不奇怪，因?yàn)檫@些自我測(cè)量可能是嘈雜的。他說(shuō)，未來(lái)有更多實(shí)驗(yàn)對(duì)象的實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)。
Wylie還指出，如果谷氨酸嚴(yán)重阻礙了認(rèn)知控制，那么你就會(huì)認(rèn)為那些谷氨酸濃度較高的參與者的表現(xiàn)會(huì)下降，但事實(shí)并非如此?！拔也恢拦劝彼崾欠衽c疲勞有關(guān)，還是與這些特定的任務(wù)有關(guān)，”他說(shuō)，并暗示可能有大腦的其他區(qū)域或代謝物在疲勞中發(fā)揮作用。
盡管Wylie認(rèn)為這項(xiàng)研究有局限性，但他說(shuō)，這樣的研究對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷、ME/CFS、多發(fā)性硬化癥和其他導(dǎo)致大腦不得不更努力工作的疾病的患者有重要的意義。他說(shuō)，這項(xiàng)研究“確實(shí)推動(dòng)了話題的發(fā)展”。
參考資料：
[1] A neuro-metabolic account of why daylong cognitive work alters the control of economic decisions
摘要：一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)會(huì)導(dǎo)致谷氨酸在大腦的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)域積聚，這可以解釋為什么腦力勞動(dòng)如此令人疲憊。
8月11日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)上的一項(xiàng)研究，在執(zhí)行高要求的腦力任務(wù)時(shí)產(chǎn)生的疲勞可能源于神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的積累。
圖1 在執(zhí)行高要求的腦力任務(wù)時(shí)產(chǎn)生的疲勞可能源于神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的積累（圖源：[1]）
以前的理論認(rèn)為，人們由于精神勞累而產(chǎn)生的疲勞源于能量?jī)?chǔ)備的耗盡。但該研究的作者寫道，研究還沒(méi)有證實(shí)這一點(diǎn)。相反，新研究假設(shè)大腦中有東西在積累，所以他們?cè)谝粋€(gè)幫助協(xié)調(diào)認(rèn)知控制的區(qū)域?qū)ふ易C據(jù):左外側(cè)前額葉皮層。除了幫助我們完成數(shù)獨(dú)、下國(guó)際象棋或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等復(fù)雜任務(wù)外，左外側(cè)皮層還幫助控制記憶和處理信息以解決這些問(wèn)題所需的過(guò)程。“這也是系統(tǒng)的一部分，它會(huì)說(shuō)，‘好吧，實(shí)際上，也許我不想下國(guó)際象棋。我想看Netflix（網(wǎng)絡(luò)電視），做一些更簡(jiǎn)單的事情’”，英國(guó)伯明翰大學(xué)(University of Birmingham)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家馬修·普斯(Matthew Apps)說(shuō)，他沒(méi)有參與這項(xiàng)研究，但他為該雜志評(píng)審了這篇論文?！斑@項(xiàng)研究確定了一種疲勞的潛在標(biāo)志，以便在運(yùn)動(dòng)員或患有肌痛性腦脊髓炎/慢性疲勞綜合征(ME/CFS)等疾病的人群中進(jìn)行更廣泛的研究。我認(rèn)為這是很好的一步，我認(rèn)為它將開辟許多新的工作途徑?！?/div>
該研究的合著者、巴黎大腦研究所動(dòng)機(jī)、大腦和行為實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)知神經(jīng)學(xué)家安東尼烏斯·維勒(Antonius Wiehler)說(shuō)，精神疲勞似乎也會(huì)將決策轉(zhuǎn)向一種簡(jiǎn)單的按鈕模式，大腦喜歡低成本、即時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)的選擇。他說(shuō):“因此，在一天的工作之后，你做出的選擇與早上精力充沛時(shí)不同。我們認(rèn)為，這是由于谷氨酸的積累?！?/div>
圖2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) （圖源：[1]）
圖3 行為結(jié)果 （圖源：[1]）
在他們的分析中，這項(xiàng)新研究的研究人員在六個(gè)半小時(shí)內(nèi)對(duì)兩組人進(jìn)行了評(píng)估:一組24人執(zhí)行困難的、經(jīng)常變化的認(rèn)知任務(wù)，而另一組16人執(zhí)行簡(jiǎn)單的、很少變化的任務(wù)。在認(rèn)知訓(xùn)練期間的幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)，研究人員使用磁共振波譜技術(shù)掃描了參與者的左外側(cè)前額葉皮質(zhì)，這種技術(shù)可以檢測(cè)大腦中的生化變化，通常用于診斷腫瘤。掃描結(jié)果顯示，在一天結(jié)束時(shí)，與任務(wù)簡(jiǎn)單的組相比，任務(wù)困難的組大腦中該區(qū)域的神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸水平更高。這一結(jié)果向研究人員表明，精神疲勞可能是谷氨酸從神經(jīng)元中擴(kuò)散并在大腦的這一區(qū)域積聚的結(jié)果，可能導(dǎo)致它的工作效率降低?！白屛覀凅@訝的是，我們看到了谷氨酸濃度……維勒說(shuō)，這表明大腦在負(fù)擔(dān)較少的時(shí)候可能會(huì)清除這些分子來(lái)刷新思維，就好像神經(jīng)遞質(zhì)是廢物一樣。
圖2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) （圖源：[1]）
該研究還通過(guò)要求兩組人定期做出經(jīng)濟(jì)選擇來(lái)評(píng)估參與者全天的決策變化。例如，參與者必須在兩種場(chǎng)景中做出選擇，一種是高強(qiáng)度騎自行車來(lái)?yè)Q一大筆零錢，另一種是低強(qiáng)度騎自行車來(lái)?yè)Q更少的錢?；蛘撸麄儽仨氝x擇在一年內(nèi)獲得一大筆錢，或者立即獲得一筆較少的錢?！拔覀兊难芯勘澈蟮睦碚撌牵?dāng)涉及到資源時(shí)，大腦正在進(jìn)行某種形式的成本效益權(quán)衡，因此，當(dāng)涉及到疲勞時(shí)，”Wiehler說(shuō)。研究結(jié)果支持了這一觀點(diǎn)，在一天即將結(jié)束時(shí)，困難組的人會(huì)選擇成本更低、更省力的選項(xiàng)。
格倫·懷利(Glenn Wylie)是新澤西州非營(yíng)利組織凱斯勒基金會(huì)(Kessler Foundation)的神經(jīng)科學(xué)家，他沒(méi)有參與這項(xiàng)研究，他形容這個(gè)實(shí)驗(yàn)很優(yōu)雅?！八麄冏屵@些人執(zhí)行任務(wù)六個(gè)半小時(shí)，讓他們精疲力盡。這項(xiàng)研究的一個(gè)特別有趣的部分是評(píng)估參與者在經(jīng)濟(jì)決策方面的變化。當(dāng)參與者評(píng)估自己的疲勞程度時(shí)，兩組參與者報(bào)告的疲勞程度相似，而且全天都在增加。這有點(diǎn)問(wèn)題，因?yàn)橥ǔＤ銜?huì)認(rèn)為困難的任務(wù)更容易讓人疲勞，而簡(jiǎn)單的任務(wù)更不容易讓人疲勞。當(dāng)然，自我報(bào)告可能不可靠，但是研究人員可能低估了參與者的感覺(jué)：也許他們都真的疲勞了，但原因是不同的。”Wylie推測(cè)，容易的一組可能因?yàn)闊o(wú)聊而精神疲憊?！袄纾绻慊艘徽斓臅r(shí)間格式化文件，到后來(lái)，你會(huì)筋疲力盡，但這并不是因?yàn)槟阋恢痹谙膭?chuàng)造力。這是因?yàn)槟阋恢痹谧鲞@個(gè)重復(fù)的、無(wú)聊的任務(wù)。”
圖3 行為結(jié)果 （圖源：[1]）
Apps也認(rèn)為，無(wú)聊或沮喪可能會(huì)影響參與者對(duì)自己疲勞程度的評(píng)估。他說(shuō):“我認(rèn)為，如果他們發(fā)現(xiàn)這些疲勞感實(shí)際上有很強(qiáng)的聯(lián)系，這可能會(huì)略微強(qiáng)化這篇論文?！彼a(bǔ)充說(shuō)，研究人員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)也不奇怪，因?yàn)檫@些自我測(cè)量可能是嘈雜的。他說(shuō)，未來(lái)有更多實(shí)驗(yàn)對(duì)象的實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)。
Wylie還指出，如果谷氨酸嚴(yán)重阻礙了認(rèn)知控制，那么你就會(huì)認(rèn)為那些谷氨酸濃度較高的參與者的表現(xiàn)會(huì)下降，但事實(shí)并非如此?！拔也恢拦劝彼崾欠衽c疲勞有關(guān)，還是與這些特定的任務(wù)有關(guān)，”他說(shuō)，并暗示可能有大腦的其他區(qū)域或代謝物在疲勞中發(fā)揮作用。
盡管Wylie認(rèn)為這項(xiàng)研究有局限性，但他說(shuō)，這樣的研究對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷、ME/CFS、多發(fā)性硬化癥和其他導(dǎo)致大腦不得不更努力工作的疾病的患者有重要的意義。他說(shuō)，這項(xiàng)研究“確實(shí)推動(dòng)了話題的發(fā)展”。
參考資料：
[1] A neuro-metabolic account of why daylong cognitive work alters the control of economic decisions
