不言而喻，艱苦的體力勞動使人疲憊不堪，但艱苦的腦力勞動呢？坐着苦思冥想幾個小時也會讓人感到疲憊。現在，科學家有新的證據來解釋這一點。根據他們的研究結果，因緊張思考而感到精神疲憊（而不是昏昏欲睡）的原因並不全在腦子裡。
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這項新研究表明，當緊張的認知工作持續數小時后，潛在的有毒副產品會在大腦中被稱為前額葉皮層的部分堆積。研究人員指出，這反過來又改變了人們對決策的控制，所以當認知疲勞出現時人們就會轉向不需要努力或等待的低成本行動。這項研究已於8月11日發表在《Current Biology》上。
法國巴黎Pitié-Salpêtrière大學的Mathias Pessiglione說道：‘有影響力的理論認為，疲勞是大腦製造的一種幻覺，它使我們停止正在做的任何事情轉而從事更令人滿意的活動。但我們的研究結果表明，認知工作會導致真正的功能改變–有毒物質的積累–所以疲勞確實會是一個使我們停止工作的信號，但目的不同：保護大腦功能的完整性。”
Pessiglione及其同事–包括該研究的第一作者Antonius Wiehler–想了解精神疲勞到底是什麼。雖然機器可以連續計算但大腦不能。他們想發現原因。他們懷疑這個原因跟回收源自神經活動的潛在有毒物質的需要有關。
為了尋找支持這一理論的證據，他們使用了磁共振波譜(MRS)來監測一個工作日內的大腦化學成分。他們研究了兩組人：那些需要努力思考的人和那些有相對簡單認知任務的人。
他們看到了疲勞的跡象–包括瞳孔擴大的減少–只出現在做艱苦的腦力勞動的那一組。該組中的人在他們的選擇中也表現出一種變化，即以最小的努力在短時間內提出獎勵的選項。關鍵的是，他們在大腦前額葉皮層的突觸中也有較高的谷氨酸水平。科學家們稱，這跟先前的證據一起支持了這樣的假設：谷氨酸的積累使得進一步激活前額葉皮層的成本更高，因此在精神上艱難的工作日之後認知控制更加困難。
那麼是否有一些方法可以克服我們大腦努力思考的能力的這種限制？“恐怕沒有，”Pessiglione回答道，“我會採用好的老配方：休息和睡眠！有很好的證據表明，谷氨酸在睡眠期間從突觸中被消除了。”
該研究結果可能還有其他實際意義。如研究人員稱，對前額葉代謝物的監測可能有助於發現嚴重的精神疲勞。這種能力可能有助於調整工作議程以避免倦怠。Pessiglione還建議人們避免在疲勞時做出重要決定。
在未來的研究中，研究人員希望了解為什麼前額葉皮層似乎特別容易受到谷氨酸積累和疲勞的影響。另外，他們也很想知道，大腦中相同的疲勞標記是否可以預測健康狀況的恢復，如癌症或抑鬱症。