Svetlana 23.07.2024
Почему напряженная работа в течение нескольких часов может привести к умственному истощению (К.Уилсон)
Длительная сосредоточенность может стать причиной накопления в передней части мозга соединения, называемого глутаматом, которое в высоких концентрациях может быть вредным.
При напряженной работе в течение нескольких часов мы можем почувствовать умственную усталость, и возможно, теперь мы знаем, как это объяснить. Длительная концентрация внимания приводит к накоплению соединения, называемого глутаматом, в областях передней части мозга.
Это может служить объяснением того, почему мы избегаем сложных задач при умственном утомлении: перегрузка глутаматом затрудняет дальнейшую умственную работу.
По словам Антониуса Вилера (Antonius Wiehler) из Парижского института мозга (Франция), руководившего исследованием, слишком большое количество глутамата потенциально опасно. "Мозг хочет избежать этого, поэтому он пытается снизить активность".
Многие из нас испытывали умственную усталость после напряженного дня умственной работы, но до сих пор мы не знали, почему. Оказывается, мозг не истощается после напряженной работы, и даже когда мы не думаем ни о чем конкретном, некоторые области мозга, называемые "сетью стандартного режима", активны как никогда.
Чтобы узнать больше, Вилер и его коллеги использовали метод магнитно-резонансной спектроскопии (МРС), который позволяет без вреда для здоровья измерять уровень содержания различных химических веществ в живых тканях.
Исследователи сосредоточили свое внимание на области передней и боковых частей мозга, называемой латеральной префронтальной корой, которая, как показывают результаты многих проведенных ранее исследований, участвует в решении сложных умственных задач.
В ходе исследования 40 человек выполняли задания на запоминание, лежа в магнитно-резонансном томографе. В частности, нужно было наблюдать за появлением на экране последовательностей цифр и отвечать, совпадает ли текущая цифра с предыдущей. Двадцать шесть участников выполняли более сложный вариант задания, а остальные 14 – более легкий.
Были измерены уровни восьми различных химических веществ в мозге, включая глутамат, который является основным сигнальным веществом между нейронами. В местах соединения нейронов, называемых синапсами, электрические сигналы не могут проскочить между ними. Вместо этого высвобождаются крошечные частицы таких соединений, как глутамат, которые и передают сигнал.
После выполнения заданий на запоминание в течение 6 часов у испытуемых, выполнявших более сложный вариант, уровень глутамата в латеральной префронтальной коре повысился по сравнению с началом эксперимента. У тех, кто выполнял более легкое задание, уровень остался примерно на том же уровне. При этом у всех участников не наблюдалось повышения уровня других семи химических веществ мозга.
У участников, выполнявших более сложные задания, повышение уровня глутамата сопровождалось расширением зрачков глаз, что является еще одним показателем усталости. Те, кто выполнял более простые задания, отмечали чувство усталости, но у них не наблюдалось ни повышения уровня глутамата, ни расширения зрачков.
Исследователи также выясняли, влияет ли умственная усталость на принятие решений. Для этого задание на запоминание чередовалось с различными упражнениями, например, с выбором между тем, чтобы получить денежную сумму сразу или позже.
Поскольку участники, выполнявшие более сложное задание, чувствовали себя более уставшими и у них происходило накопление глутамата, они переходили к вариантам, которые сразу же давали небольшое вознаграждение. Это может быть примером того, как мы избегаем сложных умственных задач, таких как расчет выбора, чтобы предотвратить накопление потенциально вредного уровня глутамата.
"Одним из способов [уменьшения накопления глутамата] является меньшая активация латеральной префронтальной коры во время принятия решения, – говорит Вилер. – Если вы это сделаете, то чаще будете выбирать наиболее удобный вариант".
По словам Рето Хубера (Reto Huber) из Цюрихского университета (Швейцария), измерение уровня глутамата в мозге может быть использовано для определения того, насколько напряженно работает та или иная область мозга. "У нас никогда не было хорошего измерителя этого на молекулярном или нейротрансмиттерном [уровне]. Это действительно выглядит многообещающе", – говорит он.
По его словам, в перспективе он может использоваться врачами для оценки людей с заболеваниями, затрудняющими концентрацию внимания, такими как затуманенность сознания после перенесенного Covid-19 и синдром дефицита внимания с гиперактивностью у детей.