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脑疲劳严重影响人体健康,但是你对脑疲劳了解多少?

2022-11-04科学

随着现代社会工作生活节奏日益加快,我们通常不得不面对来自各方面的压力,越来越多的人受到慢性疲劳的困扰。在慢性疲劳中,对我们日常生活影响最大的是脑疲劳。

01什么是「脑疲劳」?

慢性疲劳是指疲劳持续2周以上,经过休息和充足的睡眠以后,疲劳未能解除,并未发现引起疲劳疾病原因的人群。

慢性脑疲劳是介于正常和慢性疲劳综合症之间的一种状态,脑疲劳被定义为长时间的高需求认知活动造成的心理生理状态。脑疲劳常表现为脑力负荷效率的降低,这可能会导致信息处理功能的暂时恶化。

因此当我们长期处于疲劳状态时,则难以将注意力集中,并且警觉性降低,厌倦感增加,导致学习或工作的效率下降。具体表现为行为错误率上升,反应下降,预测能力下降,情绪反应,甚至认知能力受损等等。

02脑疲劳与认知功能受损

郭玉峰等通过磁共振成像研究发现,脑疲劳会影响大脑一些特定区域的连接变化,对受试者的学习以及记忆能力产生影响。Chen等研究发现,疲劳态下背侧默认模式网络的功能连接性降低,基本认知功能受到影响。

实验发现在正常态下,随工作记忆负荷的增加,额叶、顶叶、枕叶脑区的节点平均路径长度逐渐减小,说明大脑信息传输效率不断增加;而疲劳态与正常态相比,相关试验发现4种工作记忆负荷下的节点特征路径长度较大,且具有显著性差异的脑区主要为额叶和顶叶。

试验说明信息传输效率疲劳态时要比正常态时要低,网络连通性变差。研究发现,随着疲劳诱发时间的延长,被试的反应正确表现为降低的趋势,反应时间呈现上升的趋势。

正常态和疲劳态在不同工作记忆负荷下的行为学数据(*表示P<0.05)。(a)正确率;(b)反应时间

03中枢神经递质与脑疲劳的发病机理

研究发现中枢神经递质参与了脑疲劳的发生,对脑疲劳患者脑内神经递质的研究有利于阐明脑疲劳发生的生理机制。大脑可分为多个区域,每个区域功能不同,神经递质的含量也不尽相同。慢性脑疲劳患者整个大脑中9种神经递质的功率均显著下降,其中GABA、5-HT、NE、DA、Glu功率均显著低于正常人水平。

Glu在大脑中的分布十分广泛,主要介导中枢神经元之间的兴奋性突触传递;GABA对神经系统的神经元具有普遍的抑制作用,也是其他神经递质发挥作用中的一个环节。

Glu和GABA一起维持着大脑的兴奋-抑制平衡,在维持大脑的正常功能中起重要作用。该研究中慢性脑疲劳患者GABA、Glu功率处于极低水平,可能是慢性脑疲劳患者头晕、失眠甚至认知功能障碍的生理基础。

【慢性脑疲劳患者大脑各区神经递质功能研究】何耀锋

【基于脑网络的脑疲劳对不同工作记忆负荷的影响】杨硕

【脑疲劳对注意能力影响的ERP研究】万育辰