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 Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и Харбинского инженерного университета (Китай) раскрыли причину необычного поведения света внутри оптических микрополостей. Такие полости можно рассматривать как «лаборатории» для создания сильной связи между светом и веществом. Работа раскрывает потенциал этих полостей как полноценного инструмента для поляритонной физики.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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