冥思苦想为何会让人精疲力竭

    我们都有过以下经历：在集中精力解决棘手问题后感到精神疲劳。

    大脑虽然只占我们体重的2%左右，但它消耗了我们放松时所消耗能量的约20%。这些能量大部分被用于维持神经元细胞膜的电位差——在神经元发出信号后，需要恢复这种不平衡状态。

    有趣的是，说到能量消耗，大脑并未区分我们向来认为“辛苦”的工作与那些无需特别费力的工作。在20世纪50年代的一项研究中，这一点首次得到证明。该研究表明，无论我们是专注于心算还是放飞思绪，大脑的代谢活动水平都惊人的恒定。

    大脑根据正在进行的脑力活动向不同区域分配资源，但存在一种权衡。当一项在智力上具有挑战性的活动的需求增加时，你会看到负责这项活动的神经元的新陈代谢水平提高。与此同时，大脑其他区域的新陈代谢水平相应地降低。在一项研究中，研究人员测量了大脑中负责做白日梦的区域的能量消耗情况，结果发现当志愿者完成一项需要全神贯注去解决问题的任务时，这块区域的能量消耗就会减少。

    因此，努力思考的确会让大脑相关区域消耗更多能量，但大脑其他区域的耗能减少弥补了这一点。然而，其中涉及的能量微乎其微。一项自控任务（比如尽可能长时间地把手放在冰水里）会消耗1卡路里的葡萄糖，尽管这是极少的能量，但你的大脑却不这么认为。如果大脑探测到葡萄糖（为大脑提供能量的糖）流失，它会认为这是坏事。这就是人在长时间集中注意力后感觉精疲力竭的原因。

    与精神疲劳有关的一种分子是腺苷，它是三磷酸腺苷（ATP）的分解产物。当你的大脑耗尽ATP时，会产生腺苷，并向自己发出信号：“嘿，我现在累了。”研究还显示，连续几个小时努力思考会导致一种名为谷氨酸的化合物在大脑前额叶皮层积聚。谷氨酸是神经元用于发出信号的主要分子。谷氨酸浓度过高可能有害，而大脑似乎通过避免进一步的脑力工作来自我保护，因此会产生精神疲劳的感觉。

    因此，在经历了一场艰难的考试后，真的会感觉消耗掉的能量与一台超级计算机的消耗相当，但其实大脑总体上几乎没有消耗额外的卡路里。

    （《参考消息》3.2）