Intensywne myślenie męczy jak praca fizyczna. Naukowcy wreszcie wiedzą, dlaczego tak się dzieje

Uczucie zmęczenia ma bardzo wiele źródeł, z których najbardziej oczywistym jest wysiłek fizyczny. Po ciężkim dniu pracy fizycznej, intensywnych robotach w ogrodzie lub kilkugodzinnej opiece nad dziećmi, usypianie na kanapie ze zmęczenia nie jest niczym zaskakującym. Ale skąd bierze się to samo uczucie po ośmiu godzinach pracy w biurze lub po kilku godzinach spędzonych na nauce? Neurobiolodzy z Uniwersytetu w Paryżu ustalili biologiczną przyczynę tego zjawiska: intensywne myślenie prowadzi do nagromadzenia substancji chemicznych, które mogą zakłócać funkcjonowanie mózgu.

Francuscy uczeni wyniki swych badań opublikowali w czasopiśmie Current Biology. Jak ustalili, kilkugodzinna, intensywna praca umysłowa prowadzi do nagromadzenia się glutaminianu w części mózgu znanej jako kora przedczołowa. Kora czołowa odpowiada za m.in. planowanie ruchów i działań oraz przewidywanie ich konsekwencji. Nagromadzenie się w niej glutaminianu sprawia, że ludzie skłonni są do podejmowania prostszych, mniej wymagających decyzji.

Naukowcy od lat starali się znaleźć wyjaśnienie dlaczego wysiłek umysłowy powoduje zmęczenie porównywalne z tym, którego człowiek doświadcza w wyniku ciężkiej pracy fizycznej.

Jedną z hipotez było wyczerpanie się glukozy - i innych niezbędnych nam związków chemicznych, w wyniku długotrwałego wysiłku umysłowego. W myśl tej hipotezy mózgowi brakowało "paliwa" do pracy, przez co człowiek po kilkugodzinnej pracy umysłowej doświadczał uczucia zmęczenia.

Ową hipotezę potwierdziły badania amerykańskich naukowców opublikowane we wczesnych latach dwutysięcznych. Dowiodły one, że ludzie doświadczali spadku poziomu glukozy we krwi po wykonaniu wymagającego poznawczo zadania, a spożycie napoju z tym cukrem pozwalało im zwiększyć wydajność. Jednak późniejsze badania i eksperymenty nie potwierdziły tej hipotezy.

Jednocześnie praca opublikowana 11 sierpnia nie jest pierwszym badaniem w kierunku ustalenia przyczyn tego zjawiska, którego podjęli się Paryscy uczeni. Badanie z 2016 roku - przeprowadzone przez inny zespół z tej samej jednostki badawczej - udowodniły, że długie okresy wykonywania zadań wymagających wysiłku umysłowego sprawiały, że ludzie chętniej wybierali natychmiastową gratyfikację zamiast czekania na większą nagrodę znacznie później (na przykład 40 dolarów teraz kontra 50 dolarów za dwa tygodnie). Tej zmianie zachowania towarzyszył spadek aktywności mózgu w bocznej korze przedczołowej, obszarze zaangażowanym w procesy poznawcze, takie jak podejmowanie decyzji. Jednakże wynik pozostawił zespół z pytaniem, co powodowało tę zmianę w aktywności mózgu.

W badaniu przeprowadzonym przez paryskich neurobiologów udział wzięło 40 uczestników - 24 w grupie testowej oraz 16 w grupie kontrolnej. Grupa testowa przez sześć godzin (z dwiema dziesięciominutowymi przerwami) wykonywała zadania umysłowe o wyższym stopniu trudności, natomiast grupa kontrolna - również przez sześć godzin z przerwami - otrzymała do wykonania zadania o znacznie niższym stopniu trudności.

W grupie testowej po zakończeniu badania widoczne były objawy typowe dla zmęczenia - zwężone źrenice i tendencje do podejmowania prostszych, mniej skomplikowanych decyzji, które przynosiły natychmiastowe rezultaty. Podobnych objawów nie zaobserwowano u grupy kontrolnej.

Następnie badacze wykorzystali spektroskopię rezonansu magnetycznego do zmierzenia poziomów substancji chemicznych w mózgu. W wyniku badania uczeni stwierdzili, że grupa wykonująca trudniejsze zadania miała większe stężenie glutaminianu w bocznej korze przedczołowej niż grupa kontrolna. Ponadto u grupy testowej stwierdzono zwiększony poziom dyfuzji glutaminianu, co wskazywało na szybsze poruszanie się cząsteczek. A to z kolei zdaniem Antoniusa Wiehlera - głównego autora badania, sugeruje, że glutaminian gromadził się poza komórkami, czyli w miejscu w którym jego ruch nie był ograniczony.

Zdaniem uczonych te wyniki potwierdzają hipotezę, według której nagromadzenie glutaminianu sprawia, że dalsza aktywacja kory przedczołowej kosztuje mózg więcej energii. A to z kolei przekłada się na redukcje efektywności funkcji poznawczych po ciężkim dniu za biurkiem.

Jak mówi Mathias Pessiglione, neuronaukowiec zaangażowany zarówno w badanie z 2016 roku jak i obecne badanie, nie ma zbyt dobrych wiadomości dla wszystkich pracujących "głową". Na tę chwilę nauka nie dysponuje sposobem, który ograniczyłby gromadzenie się glutaminanu w bocznej korze przedczołowej.

Jednakże paryscy uczeni w swym badaniu upatrują nadzieje na inne, praktyczne zastosowanie - hipotetyczne wczesne wykrywanie zmęczenia psychicznego poprzez monitorowanie metabolitów w korze przedczołowej. Ich zdaniem wykorzystanie wiedzy w taki sposób pozwoliłoby pracodawcom dostosować harmonogram pracy, aby uniknąć wypalenia zawodowego i innych konsekwencji wynikających z przemęczenia.

W przyszłych badaniach uczeni mają nadzieję dowiedzieć się, dlaczego kora przedczołowa wydaje się szczególnie podatna na nagromadzenie glutaminianu i zmęczenie. Inną kwestią, której w przyszłości francuscy naukowcy chcą się przyjrzeć, jest to czy te same markery zmęczenia w mózgu mogą przewidzieć powrót do zdrowia po chorobach, takich jak depresja czy rak.