Биологи выяснили, почему умственная работа вызывает утомление
Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.
Умственная работа может выматывать не меньше физической. И похоже, что принцип возникновения этого утомления один и тот же в обоих случаях. Как в напрягающихся мышцах, так и в активно действующей коре головного мозга накапливаются промежуточные продукты метаболизма, приводя к утомлению. К такому выводу пришли авторы новой статьи, опубликованной в журнале Current Biology.
«Некоторые влиятельные теории предполагают, что усталость — это своего рода иллюзия, которую мозг создает, чтобы переключить нас от текущей деятельности на что-нибудь более приятное, — говорит Матиас Песильон (Mathias Pessiglione) из Парижского института мозга (ICM). — Однако наша работа показывает, что когнитивные нагрузки приводят к настоящим функциональным изменениям, накоплению токсичных веществ. Усталость служит сигналом прекратить эту деятельность, чтобы сохранить работоспособность мозга».
Песильон и его коллеги проводили эксперименты с двумя группами добровольцев, которые должны были решать когнитивные задачи целый рабочий день. Упражнения для первой группы были легкими и не вызывали больших сложностей, а вот второй предлагали задачи, требовавшие серьезного напряжения. При этом ученые следили за внешними признаками утомления и вели мониторинг головного мозга с помощью ЯМР-спектроскопии.
Как и можно было ожидать, со временем участники из второй группы начинали демонстрировать признаки усталости: их зрачки расширялись не так сильно, а из нескольких альтернативных вариантов решений задачи они все чаще выбирали те, что требовали минимум напряжения. Вместе с тем ЯМР показал, что в латеральных областях префронтальной коры головного мозга накапливается глутаминовая кислота.
Глутамат — основной возбуждающий нейромедиатор центральной нервной системы. Префронтальная кора ответственна за многие высшие когнитивные функции, и когда ее нейроны интенсивно работают и обмениваются сигналами, глутамат активно выделяется в синаптическое пространство. Похоже, при интенсивных нагрузках он не успевает вывестись оттуда и постепенно накапливается.
Это затрудняет работу синапсов: внутри нейронов глутамата становится недостаточно, а снаружи — слишком много. А если его концентрация оказывается чересчур высока, он становится токсичным для нервных клеток. Авторы работы полагают, что именно этот фактор заставляет мозг избегать сильной умственной нагрузки и через усталость сигнализировать, когда ему пора отдохнуть и восстановиться.
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии