国纳科普丨为什么努力思考会让你筋疲力尽？化学物质积累或是根源

　　如果一个工作日充满了需要一系列复杂脑力劳动的任务，会让你感到筋疲力尽，这在正常不过了，但是原因在那呢？一项新的研究为这种熟悉的现象提供了生物学解释：认真思考会导致一些化学物质的积累，这些化学物质能破坏大脑的功能，让我们疲惫不堪。
　　疲劳是因为资源消耗？
　　长期以来，科学家们一直在努力寻找我们的智力资源会枯竭的原因，研究人员之前假设，长时间艰苦的脑力劳动会导致葡萄糖和其他关键资源的消耗，而这些资源能为消耗过度的大脑提供能量。21世纪初早期的实验支持了这一观点，该观点认为人们在完成一项难度系数很高的任务后，血糖会下降，而饮用糖类饮料可以提高表现。但遗憾的是随后的研究并未重现这些发现。
　　两组科学实验
　　早在2016年发表的一项研究中，皮蒂萨尔皮特里（PitieSalpetriere）同事马蒂亚斯佩西格利奥尼（MathiasPessiglione）证明，长时间的脑力活动使人们更有可能选择立即满足，而不是等待更大的奖励（例如，现在是40美元，两周后是50美元）。这种行为变化同时伴随着外侧前额叶皮层（LPFC）的大脑活动减少，而该区域参与决策等认知过程。这让科学家们提出了一个新问题：是什么导致了大脑活动的这种变化？
　　为了进一步探讨这个问题，最近发表在《当代生物学》上的新研究中，佩西格利奥尼团队招募了40名志愿者来跟进早期的工作。参与者必须在实验室花费大约六个半小时，这大约相当于一个完整的工作日来完成重复但具有挑战性的任务。受试者被分成两组：一组被分配给这些任务的困难版本，另一组被给予更简单的版本。尽管这两组人在一天的实验后都感觉到类似程度的疲惫，但只有那些被给予更艰巨任务的人更有可能选择立即拿回家奖励，而不是等到以后再拿更大的现金。谷氨酸盐浓度在变化？
　　为了确定这个过程中到底发生了什么，研究小组使用了磁共振光谱学，这使得研究人员能够检测大脑中某些化学物质的变化。研究人员发现，与那些执行较简单任务的人相比，执行较难任务的人LPFC中的谷氨酸盐浓度更高，分子移动速度加快，这表明化学物质在细胞外积聚，因为只有在细胞外化学物质受到的限制才会较小。
　　这一发现与之前研究中假设疲劳是因为我们消耗了某种资源不同，这是一种不同的模型，大脑中物质的积累可能会阻止大脑正常工作，而这可能实际上会导致疲劳。这一发现可能有现实意义，尤其是对那些从事需要持续集中精力的工作的人来说，倦怠可能会导致有害后果，比如在外科手术等领域。在未来，旨在逆转谷氨酸累积的治疗方法可能有助于提高这些人长时间保持注意力的能力。研究的局限性
　　不过，这项新研究也存在一定的局限性实验中是将注意力集中在大脑的两个特定区域，因此认知上费力的任务如何影响其他区域仍有待观察。此外，目前还不清楚为什么LPFC中谷氨酸会积累，也不清楚休息后谷氨酸的平衡是如何恢复的，有人认为这可能是在睡眠期间毒素从大脑中被排出。由此看来，科学家们后期还需要大量的研究要做，以解开这些未知之谜。大家对此怎么看？欢迎留言讨论。所见所得，都很科学媒体人周刊我来科普
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