№10 октябрь 2022

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Почему мы устаём от мыслей

Избыток нейромедиатора глутамата, образующийся при напряжённой умственной работе, мешает мозгу работать как надо.

Устать можно не только от физической работы, но и от мыслей — не от каких-то определённых тяжёлых мыслей, а от умственного напряжения. Многие знают, что вечером хуже соображаешь, чем утром, что вечером бывает трудно вспомнить, что ты ел сегодня на завтрак, не говоря уже о том, чтобы спланировать следующий день. Кто-то объясняет это тем, что мозг расходует энергию — а он действительно расходует энергию — и на сложные умственные задачи энергии уходит больше, чем на простые. То есть когнитивная усталость — признак истощения мозга, и избавиться от неё можно, снабдив мозг едой, например, глюкозой. Но энергетическую гипотезу, несмотря на её очевидность, экспериментально подтвердить не удалось. Мозг-то расходует энергию, но умственное утомление возникает не от этого.

Исследователи из парижского Института мозга, больницы Питье-Сальпетриер и Университета Сорбонны пишут в Current Biology, что причина здесь может быть в нейромедиаторе глутамате. Глутамат (глутаминовая кислота) используют самые разные нейронные цепи, в том числе и те, которые участвуют в памяти и обучении. При этом избыток глутамата вредит нейронам — из-за него они перевозбуждаются и гибнут. В своих экспериментах исследователи использовали магнитную резонансную спектроскопию, которая с помощью радиоволн и магнитного поля позволяет оценить количество и распределение глутамата в мозге.

Тридцать девять подопытных добровольцев выполняли разные задания, которые должны были утомить их мозг. В одном случае на экране перед человеком быстро мелькали цифры и буквы, и нужно было так же быстро определить, какого цвета была цифра или буква, была ли буква строчной или прописной и т. д. В другом случае нужно было сравнивать цифру, которую ты видишь прямо сейчас, с цифрой, которую ты видел три символа назад — то есть тут надо было постоянно держать в уме появляющиеся и исчезающие цифры. Для сравнения другая группа добровольцев выполняла те же задания, но в более простом варианте.

Эксперимент длился шесть часов, с двумя десятиминутными перерывами на еду. Кроме того, время от времени исследователи просили подопытных пройти короткий тест на умственную усталость: им предлагали выбрать, хотят ли они получить немного денег прямо сейчас, или готовы подождать несколько месяцев и получить уже побольше. И если утром люди делали экономически разумный выбор в пользу большей награды, то к вечеру они предпочитали получить деньги прямо сейчас — выбор импульсивный, указывающий на то, что думать и сравнивать выгоду уже неохота. Так было в обеих группах, но там, где нужно было выполнять более сложные варианты заданий, выбор в пользу мгновенной выгоды делали на 10% чаще, и уровень глутамата в боковой префронтальной коре был на 8% выше. Боковая префронтальная кора участвует в планировании, и повышение уровня глутамата в ней совпадало с плохим планированием и импульсивным поведением.

Сейчас есть средства, подавляющие глутаматные сигналы — предполагается, что они могут стать лекарствами при различных психоневрологических расстройствах, от депрессии до шизофрении и эпилепсии. Возможно, одно из таких средств, если бы его использовали в эксперименте, позволило бы ещё более наглядно показать роль глутамата в умственном утомлении — если бы человек с повышенным глутаматом, получив «антиглутаматное» вещество, снова стал бы склоняться к более выгодному денежному выбору.

Однако, как пишет портал Science, далеко не все функции мозга одинаково слабеют при умственной усталости. Например, как бы мы ни устали, мы прекрасно различаем лица, а распознавание лиц — задача очень непростая, требующая много ресурсов. И скорее всего, глутамат не единственное, что утомляет мозг. Так что пока тут стоит придерживаться более обтекаемых и корректных формулировок: избыток глутамата сказывается на выполнении определённых когнитивных задач.

Автор: Кирилл Стасевич


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее