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大家是否曾注意到,長時間專注思考后,我們常常會感到疲憊無比。這種現(xiàn)象在需要頻繁腦力勞動的人群中尤為普遍。正如劇烈運動后我們的身體會感到疲憊,同樣,持續(xù)的思考也會導(dǎo)致大腦疲勞。今天,我們將從生理學(xué)和心理學(xué)的角度,一起探討這種現(xiàn)象背后的科學(xué)道理。
首先,讓我們來看看大腦的能耗是多少。大腦,這個僅占人體重量2%的神奇器官,卻驚人地消耗著我們20%的氧氣和能量。也就是說,我們的大腦掌握了20%的“能量預(yù)算”,用于支持我們的思考、行動和感知。這種高能耗的特性,在我們從事各類思考和活動時都不會改變。
一個成年人的大腦運行所需的功率大約是12.6瓦,相當(dāng)于一部手機充電的功率,當(dāng)然,這是普通的充電器,還沒達(dá)到快充的水平。
這些能量都用在哪了呢?研究人員利用先進的正電子發(fā)射斷層掃描和功能性磁共振成像技術(shù),揭示了大腦能量的大部分被用于支持神經(jīng)元之間的突觸活動以及維持細(xì)胞間的穩(wěn)態(tài)。
大腦中的神經(jīng)元在持續(xù)進行新陳代謝,以支持它們的活動。為此,大腦中的能量主要來自葡萄糖代謝產(chǎn)生的三磷酸腺苷,用于支持神經(jīng)元的興奮和信號傳導(dǎo)。
科學(xué)家曾提出這樣一種假設(shè)—— 人們感到疲勞可能是因為耗盡了大腦中某種資源??赡苁谴竽X在長時間使用后,消耗了更多的葡萄糖。這種觀點最初在2000年得到一些支持,研究人員發(fā)現(xiàn),測試者在完成有難度的腦力活動后,他們的血糖會下降,而攝入含糖飲料后,可以提升他們的表現(xiàn)。然而,在后續(xù)的研究中,并未能重復(fù)得到這些結(jié)果。
事實上,大腦的能耗是一個相對穩(wěn)定的值,不會因為我們的精神和運動、活動的強度而變化。
我們在長時間思考后感到的疲勞又是從何而來的呢?所謂的認(rèn)知疲勞,是一個復(fù)雜的現(xiàn)象,它常在我們完成大量需要精神集中和努力的任務(wù)之后出現(xiàn),例如學(xué)習(xí)新的信息,做復(fù)雜的決策,或者進行其他需要大量認(rèn)知資源的活動。
多年來,對于認(rèn)知疲勞的理解有許多不同的解釋,其中一個流行的理論認(rèn)為,大腦可能會產(chǎn)生一種信號,來提示我們進行成本效益分析。也就是說,當(dāng)我們在做一項認(rèn)知任務(wù)時,大腦會評估這項任務(wù)的難度和回報,如果這項任務(wù)過于費力而回報又很低,那么我們就可能會感到認(rèn)知疲勞,從而決定停止當(dāng)前的任務(wù),轉(zhuǎn)向其他看起來更有價值的事情。
然而,這只是一個理論,并沒有明確的證據(jù)來支持。這就是為什么這種解釋將認(rèn)知疲勞視為一種“錯覺”。
最近的一些研究發(fā)現(xiàn),認(rèn)知疲勞可能與一種生物學(xué)機制有關(guān)。也就是說,在我們做認(rèn)知任務(wù)時,可能會發(fā)生一些生物過程,導(dǎo)致我們的大腦和身體感到疲勞。這些新的研究為我們理解認(rèn)知疲勞提供了新的線索。
科學(xué)家們針對此問題進行了一項研究,該實驗的結(jié)果已在《當(dāng)前生物學(xué)》雜志上發(fā)表。他們邀請了40位志愿者參與實驗,并將他們分為兩組,一組進行較為困難的記憶任務(wù),另一組進行相對簡單的記憶任務(wù)。結(jié)果顯示,執(zhí)行較困難任務(wù)的組別的參與者在記憶中顯得更加專注,因此這些志愿者經(jīng)歷了更多的認(rèn)知疲勞,并且更傾向于快速得到回報,以及用較少的努力就能得到回報。例如,他們選擇立即接收較小的金額獎勵,而不是等待一段時間以接收較大的金額獎勵。
為了解釋這一現(xiàn)象,研究人員檢測了被試大腦前額葉皮層中谷氨酸的水平。他們選擇研究前額葉皮層和谷氨酸的原因是,前額葉皮層是大腦中控制認(rèn)知的區(qū)域,它允許我們抑制沖動。比如,當(dāng)你被蚊子咬了,你會想要撓,而要抑制這種沖動,就需要依賴認(rèn)知控制。此外,我們在選擇誘人的短期獎勵(如不健康的零食)而不是長期收益時,也會依賴這一系統(tǒng)。而谷氨酸在哺乳動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中扮演了重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的角色。磁共振波譜結(jié)果顯示,執(zhí)行較困難任務(wù)的志愿者大腦前額葉皮層中的谷氨酸濃度比執(zhí)行較簡單任務(wù)的志愿者的谷氨酸濃度高,增加了8%,并且谷氨酸的擴散速度也更快。
“疲勞可能是減少谷氨酸積累的一種自然適應(yīng)機制?!毖芯孔髡?、巴黎腦研究所的研究員安東尼烏斯·威勒博士如此解釋。換句話說,當(dāng)你感到疲倦時,這可能是你的大腦在告訴你,需要暫時停下來休息,以防止你的谷氨酸水平進一步上升。
我們可以通過合理的休息、飲食和鍛煉等方式,有效地緩解神經(jīng)疲勞,
提升認(rèn)知能力,從而提高生活質(zhì)量。這些方式包括:
休息與恢復(fù)。充足的休息對于緩解由長時間思考引起的疲勞至關(guān)重要。研究顯示,短暫的休息可以有效地恢復(fù)大腦神經(jīng)遞質(zhì)的水平,提高神經(jīng)傳導(dǎo)效率,從而減輕疲勞感。
輕松的活動。進行一些輕松的活動,如散步、聊天或聽音樂等,也可以幫助緩解思考過程中的疲勞。這些活動可以幫助大腦從高度集中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為更為放松的狀態(tài),有助于神經(jīng)系統(tǒng)的恢復(fù)。
飲食與補充劑。合理的飲食可以為大腦提供必要的能量,延緩疲勞的產(chǎn)生。食物中富含的脂肪酸、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,有助于維持大腦的正常功能和緩解疲勞。此外,一些補充劑,如L-酪氨酸和輔酶Q10等,被認(rèn)為可以提高大腦的能量代謝,進而降低疲勞感。
管理心理壓力。有效地管理心理壓力有助于降低疲勞感。學(xué)會調(diào)整自己的情緒,保持積極的心態(tài),可以提高大腦的神經(jīng)遞質(zhì)水平,改善神經(jīng)傳導(dǎo)效率,從而緩解疲勞。此外,培養(yǎng)良好的動機和設(shè)定合理的預(yù)期也是降低疲勞感的關(guān)鍵因素。
我們的大腦是一個非常復(fù)雜且精細(xì)的系統(tǒng),需要妥善的護理和維護。當(dāng)我們面臨認(rèn)知疲勞時,應(yīng)當(dāng)注意采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀Wo我們的大腦。無論是短暫的休息,還是適當(dāng)?shù)娘嬍澈湾憻?,或是學(xué)會管理壓力,這些都是我們可以做的事情。畢竟,一個健康的大腦,才能更好地支持我們的日常生活和工作。