Умствената умора трупа токсичен химикал в мозъка

Задачите с високи изисквания, които изискват интензивна и постоянна концентрация, могат да доведат до натрупване на потенциално токсичен химикал в мозъка, наречен глутамат, показват резултатите от ново проучване, при което са сканирани мозъците на хора в различни моменти от работния им ден. Резултатите са публикувани в Сайънс Алерт“.

Обикновено този химикал се използва за изпращане на сигнали от нервните клетки, но в големи количества глутаматът променя работата на мозъчната област, която участва в планирането и вземането на решения - латералната префронтална кора (lPFC), пише БГНЕС.

Науката неведнъж е доказвала, че от умствената умора има реални последици. Съществуват многобройни проучвания, които показват, че съдебните решения могат да зависят от това колко уморен е съдията. Например след дълъг ден в съда съдиите са по-склонни да откажат предсрочно освобождаване (което се счита за по-безопасния вариант). Проучванията показват, че клиницистите са по-склонни да предписват ненужни антибиотици в края на уморителна клинична сесия.

В новото проучване, проведено от Института за мозъчни изследвания в Париж (ICM), се изследва дали когнитивните функции като съсредоточаване, памет, многофункционалност и решаване на проблеми могат да причинят преумора на lPFC, което влияе върху решенията, които вземаме, когато зачеркваме нещата от списъка си.

Мозъкът е командният център на тялото, който регулира кръвообращението, дишането, двигателните функции и нервната система. Мозъкът координира тези дейности за сметка на огромна консумация на енергия.

Нервните клетки разграждат хранителните вещества, за да освободят енергия (метаболизъм). Но при този процес се натрупват молекули на странични продукти, известни като метаболити. Глутаматът е вид метаболит. Мозъкът изчиства този токсичен отпадъчен химикал по време на сън.

Авторите на проучването в Париж искат да проверят дали продължителните когнитивни задачи изчерпват запасите от хранителни вещества в мозъка. Те са проверили и дали този тип изисквания за висока концентрация на вниманието изграждат по-голяма концентрация на токсични вещества в lPFC, отколкото в други части на мозъка. В този случай авторите сравняват lPFC с първичната зрителна кора, която получава и обработва визуална информация.

За да проверят хипотезата си, авторите разделят 40-те си участници на две групи. И двете групи седели в офис пред компютър в продължение на шест часа и половина. Едната група трябвало да изпълнява трудни задачи, които изисквали от тях работна памет и постоянно внимание. Например на всеки 1,6 секунди на компютърния екран се показвали букви и участниците трябвало да ги сортират на гласни и съгласни или, в зависимост от цвета на буквата, на главни или малки. Втората група решавала подобни, но много по-прости задачи. И двете групи успели да постигнат средно 80% правилни отговори.

Учените използвали магнитно-резонансна спектроскопия (МРС), за да сканират мозъците на участниците и да измерят нивата на метаболитите. Авторите направили измервания в началото, в средата и в края на деня. Те открили маркери за умора, като например повишена концентрация на глутамат, но само в групата с високи изисквания. Натрупването на токсични химикали се наблюдавало само в латералната префронтална кора, но не и в първичната зрителна кора.

След когнитивните задачи с високо и ниско търсене двете групи провели тестове за вземане на решение. Те включвали избор относно готовността им да положат физически усилия (дали да карат колело с различна интензивност), когнитивни усилия (дали да изпълняват по-трудни или по-лесни версии на задачите за когнитивен контрол) и търпение (колко време са готови да чакат, за да получат по-голяма награда).

Наградите варирали от 0,10 до 50 долара. Забавянето на получаването на наградата варирало от незабавни пари в брой след експеримента до банков превод след една година.

Авторите установяват, че групата с високи изисквания, която е имала повишено ниво на метаболитите в lPFC, е предпочитала избори, които са били по-малко натоварващи. Зениците на тези участници били по-малко разширени (разширените зеници говорят за възбуда) и им отнемало по-малко време да вземат решения. Така че проучването в Париж повдига и въпроси за това дали работният ден е структуриран в най-добрия формат.

Според резултатите от проучването трябва да разделим задачите за когнитивен контрол с високи изисквания, които се нуждаят от работна памет и постоянно внимание, и да вземем предвид факта, че в края на деня производителността поема удари. Някои професии може да се нуждаят от съвсем различно структуриране, като се имат предвид тези резултати.

По време на работната си смяна ръководителите на полети направляват самолетите само до два часа, след което имат половинчасова почивка. Но шофьорите на автобуси, лекарите и пилотите също биха имали полза от редовни, задължителни почивки.

Мозъкът ни има много различни области, които са активни по време на различни задачи, като например говорене, слушане и планиране. Така че не всички наши решения могат да бъдат обяснени с резултатите от проучването в Париж.

Като се има предвид взаимодействието в целия организъм, проучване от 2006 г., проведено в САЩ, предполага, че новата информация може да се обработва най-добре в състояние на глад. Но гладът затруднява съхраняването на новопридобитата информация. Ситостта означава, че са налични горива за изграждане на невронни вериги за съхраняване на дългосрочната памет.

Решенията за трета страна, например съдия, който произнася присъда на обвиняем, могат да бъдат по-добри в състояние на ситост, докато задачите, които включват фини двигателни функции, като например операция, могат да бъдат компрометирани.

Това е така, защото след хранене личният интерес за оцеляване намалява, тъй като не е необходимо да търсим храна. Това ни позволява да преценяваме по-обективно заобикалящата ни среда. Но ситостта е време, в което тялото трябва да си почине, за да преработи храната, поради което сложните фини двигателни умения не са в най-добро състояние.