Wissenschaftler finden Hinweise, die möglicherweise erklären, warum wir uns müde fühlen, nachdem wir mental gefordert sind.
Müdigkeit.
potenziell toxische Metaboliten im präfrontalen Kortex, die anschließend zu kognitiven Müdigkeit führen.
Eine kürzlich in der aktuellen Biologie veröffentlichte Studie zeigt, dass geistige Müdigkeit mit der Akkumulation des Neurotransmitter -Glutamats im präfrontalen Kortex verbunden ist.
Die Notwendigkeit, überschüssige Glutamatspiegel aufgrund ihrer potenziell toxischen Wirkung zu entfernen, könnte den Aufwand für die mentale Arbeit erhöhen, was zu Müdigkeit führt. Dies ist ein bedeutender Schritt zum Verständnis der Mechanismen, die der Erfahrung der geistigen Müdigkeit zugrunde liegen. Antonius Wiehler, der Autor und Psychologe der Studie am Pariser Brain Institute, Pitié-Salpêtrière University Hospital, wurde heute in medizinischen Nachrichten ausgearbeitet, warum sie sich entschieden haben, dieses spezielle Thema zu erforschen:
„Niemand weiß, was mentale Müdigkeit ist, Wie es erzeugt wird und warum wir es fühlen. Es ist trotz mehr als einem Jahrhundert wissenschaftlicher Forschung ein Rätsel geblieben. Maschinen können kognitive Aufgaben kontinuierlich ohne Müdigkeit ausführen, das Gehirn ist anders und wir wollten verstehen, wie und warum. “
„ Außerdem hat geistige Müdigkeit wichtige Konsequenzen: für wirtschaftliche Entscheidungen für das Management bei der Arbeit, für Bildung In der Schule, für klinische Heilung usw. “, fügte er hinzu. Dies verändert die Kontrolle über Entscheidungen, die auf kostengünstige Handlungen verlagert werden (keine Anstrengung, keine Wartezeit), da kognitive Müdigkeit auftaucht. “-Dr. Antonius Wiehler
mögliche Gründe
Das Gefühl der Müdigkeit nach einem Tag der schwierigen Aufgaben, die mentale Anstrengungen oder kognitive Kontrolle erfordern, ist ein häufig erfahrenes Phänomen.
kognitive Kontrolle bezieht sich auf kognitive oder mentale Prozesse, die es einem Individuum ermöglichen, seine Gedanken und Verhaltensweisen an ihre Ziele anzupassen und gleichzeitig automatische oder impulsive Verhaltensweisen zu hemmen. Zum Beispiel erfordert die Kontrolle des Impulses, Junk-Food zu essen, um das langfristige Ziel der Aufrechterhaltung eines gesunden Gewichts zu verfolgen, eine kognitive Kontrolle. Erhöhen Sie ihre Tendenz, sich auf impulsives Verhalten einzulassen, die sofortige Befriedigung liefern. Das LPC ist eine der Gehirnregionen, die eine erhöhte Aktivierung zeigt, während die Aufgaben durchführen, die eine kognitive Kontrolle erfordern. Darüber hinaus haben frühere Studien eine Abnahme der Aktivität von LPFC mit zunehmender mentaler oder kognitiver Müdigkeit gezeigt.
Forscher haben vorgeschlagen, dass die Erschöpfung der Gesamtenergiereserven, wie z. B. den Blutzuckerspiegel, nach einem Tag der geistigen Arbeit dem Gehirn der notwendigen Energieressourcen entziehen kann, um kognitive Kontrolle zu üben. Studien zeigen jedoch, dass die Gesamtenergieversorgung nicht von kognitiven Aufgaben beeinflusst wird.
dr. Clay Holroyd, ein Neurowissenschaftler der Gent University, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, dies sei als Glukosehypothese oder biophysikalische Theorie.
Stattdessen haben die Autoren der vorliegenden Studie vorgeschlagen, dass die Erschöpfung oder Ansammlung bestimmter Metaboliten im Gehirn für geistige Müdigkeit verantwortlich sein könnte.
Die metabolischen Veränderungen im Gehirn aufgrund kognitiver Müdigkeit könnten es teurer oder schwieriger machen, kognitive Kontrolle zu üben und die Präferenz für Verhaltensweisen zu erhöhen, die weniger kognitive Anstrengungen erfordern. Darüber hinaus können sie nach diesem Modell, wenn ein Individuum ausreichend motiviert ist, trotz der mentalen Müdigkeit möglicherweise noch ein hohes Maß an kognitiver Kontrolle aufrechterhalten. Teilnehmer tätigten kognitive Aktivitäten, die unterschiedliche mentale Anstrengungen benötigen, um dieses Modell zu testen.
Wie das Experiment
In der vorliegenden Studie ging 40 Teilnehmer, die während 5 Sitzungen kognitive Aufgaben ausführten, insgesamt 6,25 Stunden. Die 40 Teilnehmer wurden in zwei Gruppen aufgeteilt: die Testgruppe, die sich aus 24 Teilnehmern zusammensetzte, die die härtere oder anspruchsvollere Version der Aufgabe durchführten, und die Kontrollgruppe mit den verbleibenden 16 Teilnehmern, die die einfachere oder weniger anspruchsvolle Version derselben durchführten Aufgabe.
dr. Holroyd wies darauf hin, dass der von den Forschern ausgewählte Zeitrahmen „weit länger (und weitaus ermüdender) war als für die meisten der meisten derartigen Studien“, was die neuartige Kombination der Techniken der Forscher in der vorherigen Auswahl machte.
in früheren Studien, Forscher haben die geistige Müdigkeit gemessen, die auf einem Rückgang der kognitiven Leistung mit dem Zeitverlauf basiert, aber ein solcher Rückgang kann aus anderen Gründen wie Langeweile oder mangelnder Motivation auftreten. Darüber hinaus können Teilnehmer an solchen Studien ihre kognitiven Anstrengungen anpassen, wenn sie einen Rückgang ihrer Leistung beobachten.
Daher haben die Autoren der vorliegenden Studie dazu geführt, dass die Teilnehmer eine Geldbelohnung auswählen, die entweder mit mehr oder weniger kognitiven Anstrengungen für die Aufgabe verbunden ist. Die Autoren wählten dieses Protokoll aus, weil die wirtschaftliche Entscheidung subjektiv war, was es den Teilnehmern erschwert hat, Veränderungen ihres Verhaltens zu beobachten, da sie mentale Müdigkeit erlebten und diese Veränderungen ausgleichen. Die Teilnehmer mussten zwischen einer kleinen und einer großen Geldbelohnung für die richtige Antwort wählen. Um die geringe Belohnung zu erlangen, mussten die Teilnehmer weniger kognitive Anstrengungen aufwenden, während sie eine größere Menge an kognitiven Anstrengungen benötigten, um die größere Belohnung zu erhalten.
speziell im Vergleich zur geringeren Belohnung mussten die Teilnehmer im Vergleich zur geringeren Belohnung entweder auf eine längere Dauer warten, um die Belohnung zu erhalten oder sich an einer Aufgabe zu beteiligen, die mehr kognitive oder physische Anstrengungen erfordert (z. B. schwierig Kognitiver Test oder Fahrrad mit höherem Widerstand) nach Abschluss des Experiments.
Eine Zahlungsverzögerung erfordert eine Person, um kognitive Anstrengungen zu unternehmen, um ihre Impulsivität einzudämmen. In ähnlicher Weise ist eine Person, die sich bereit erklärt, Aktivitäten auszuführen, die weder automatisch noch gewohnt sind, z. B. einen härteren kognitiven Test oder eine intensive körperliche Aktivität, eine stärkere kognitive Anstrengung.
Kognitive Müdigkeit beeinflusst die Entscheidungen
Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass kognitive Müdigkeit die Teilnehmer davon abhalten würde, sich für diese hohen Kostenoptionen zu entscheiden, und sie zur Auswahl von Belohnungen veranlassen, die weniger kognitive Anstrengung und sofortige Befriedigung ermöglichen würden.
Obwohl die Teilnehmer der einfachen kognitiven Arbeitsgruppe eine höhere Genauigkeitsrate hatten als die harte Arbeitsgruppe, zeigte die Leistung der Teilnehmer der Hard -Task -Gruppe keine größere Verschlechterung mit dem Zeitverlauf. Mit anderen Worten, die Teilnehmer an der hochdarstellenden Gruppe zeigten bei der Durchführung der kognitiven Tests keine erhöhte mentale Müdigkeit als die Gruppe mit niedriger Nachfrage.
Im Laufe des Experiment Nachfrageaufgaben entschieden sich häufiger für eine geringere wirtschaftliche Belohnung, die eine geringere kognitive Anstrengung erforderte als diejenigen, die der Gruppe mit niedriger Nachfrage zugeordnet waren. Die Schüler einer Person können sich entsprechend mit der Menge an Aufwand, die sie während einer Aufgabe ergriffen, die kognitive Kontrolle oder Beratung erfordert, erweitern.
Als die Anzahl der Sitzungen zunahm, zeigten die Teilnehmer an der hohen kognitiven Nachfragegruppe einen Rückgang ihrer Schülerdilatation und trafen die Entscheidung über die Belohnung. Dies deutet ferner auf einen Rückgang der kognitiven Anstrengungen in der hohen Nachfragegruppe aufgrund von geistiger Müdigkeit hin.
Summe deuten diese Daten darauf hin, dass die Teilnehmer in der hochauflösenden Gruppe ein hohes Leistungsniveau in aufrechterhalten konnten Der kognitive Test zeigte jedoch Anzeichen von Müdigkeit bei der wirtschaftlichen Entscheidung.
Die Gewissheit, eine Geldbelohnung bei der Bereitstellung genauer Reaktionen im kognitiven Test zu erhalten, kann die Teilnehmer in der Gruppe mit hoher Nachfrage dazu motiviert haben, eine hohe kognitive Kontrolle trotz Müdigkeit aufrechtzuerhalten.
Im Gegensatz dazu mangelte es bei der Auswahl zwischen Geldprämien an objektiv korrekten Antworten. Dies kann aufgrund von Müdigkeit zu einem geringeren Überlegungsniveau oder kognitiven Anstrengungen geführt haben, während wir wirtschaftliche Entscheidungen in der hochdarstellenden Gruppe treffen.
Veränderungen der Hirnmetaboliten
Die Forscher bewerteten dann die metabolischen Veränderungen des Gehirns der Teilnehmer unter Verwendung einer nichtinvasiven Technik, die als Magnetresonanzspektroskopie (MRS) bezeichnet wird. Insbesondere haben sie die Metabolitenspiegel in der LPFC gemessen, eine Region, die an der kognitiven wer kennt gelarex Kontrolle beteiligt ist, während die Teilnehmer ihre Aufgaben während der ersten, dritten und letzten (fünften) Sitzung des Experiments ausführten.
Die Teilnehmer, die die anspruchsvolleren kognitiven Aufgaben erledigten, zeigten am Ende des Experiments im lateralen präfrontalen Kortex ihres Gehirns höhere Spiegel des Neurotransmitter-Glutamats im lateralen präfrontalen Kortex im Vergleich zu ihren Gegenstücken in der Gruppe mit niedrigem Nachfrage. Zusätzliche Analyse legte darauf hin, dass es eine stärkere Akkumulation von Glutamat und sein Nebenprodukt außerhalb der Gehirnzellen im lateralen präfrontalen Kortex in der hohen Nachfragegruppe gab. Beobachtet im visuellen Kortex, der alle visuellen Informationen verarbeitet. Überschüssige Glutamat außerhalb von Neuronen können jedoch die Kommunikation zwischen Neuronen stören und toxische Wirkungen haben. Die Regulierung der Glutamatniveaus könnte kognitive Anstrengungen teurer machen und dazu führen, dass Personen sich für weniger kognitiv anspruchsvolle Optionen entscheiden. Interessanterweise haben frühere Studien gezeigt, dass die Glutamatspiegel im Gehirn nach dem Schlafengehen abnehmen und dies möglicherweise die Abnahme der kognitiven Müdigkeit nach dem Schlafengehen erklären könnte. bahnbrechende Studie. Der Grund, warum sich einige kognitive Aufgaben mühsam fühlen und andere von Forschern seit mehr als einem Jahrzehnt nicht diskutiert wurden “, sagte Dr. Holroyd. Eine Zunahme der Glutamatspiegel und die mentale Müdigkeit sowie Veränderungen des Glutamatspiegels könnten ein Nebenprodukt anderer Stoffwechselprozesse sein.
Was bedeutet dies für die zukünftige Behandlung
dr. Wieler kommentierte die Auswirkungen der Ergebnisse der Studie und sagte, dass dies in mehreren Bereichen besonders nützlich sein könnte. Mitarbeiter nach der Arbeit (sagen Krankenschwestern im Krankenhaus), Sportler während starker Trainingsprogramme oder vor Wettbewerben, Studenten während ihrer Überarbeitungen vor ihren Prüfungen usw. Dies kann helfen, die Arbeitsagenda anzupassen, um Erschöpfung zu vermeiden “, sagte er gegenüber MNT.
Weitere Untersuchungen werden benötigt, um das vom Gehirn überwachte Molekül zu bestimmen, um die Spiegel der mentalen Müdigkeit und der Gehirnregion zu verfolgen, die diese Veränderungen nachweisen. Holroyd sagte, er sei sich sicher, dass die Ergebnisse "viel Diskussion und Interesse an diesem Gebiet hervorrufen". Er sagte jedoch, dass es noch einige wichtige Fragen gibt, die noch beantwortet werden müssen.
“Wiehler et al. haben gezeigt, dass Glutamatniveaus im [LPFC] und das Gefühl der kognitiven Anstrengung miteinander verbunden sind, aber sie haben keine kausale Verbindung zwischen den beiden gezeigt “, sagte er gegenüber Mnt. Es muss durchgeführt werden, die zeigen, dass eine Erhöhung der Glutamatkonzentrationen das Gefühl der kognitiven Anstrengung auf kausale Weise vorantreibt. Dies erscheint anspruchsvoll und möglicherweise nicht einmal möglich, da vorhandene Methoden vorhanden sind. “ – Dr. Clay Holroyd
„ [o] ne würde auch wissen, warum die LPFC -Aktivität insbesondere zu übermäßigen Glutamatkonzentrationen führt; Ein Großteil des Restes des Gehirns scheint selbst bei einfachen Aufgaben ebenso hart zu funktionieren. Warum führt die Aktivität in diesen Gehirnbereichen auch zu überschüssigem Glutamat? Mit anderen Worten, was ist der neuronale Prozess mit kognitiven Anstrengungen verbunden, der in LPFC eindeutig Glutamat erzeugt? “ Er fügte hinzu.