오늘도 열심히 일하는 날입니다! 일을 한다는 것은 항상 육체적으로나 정신적으로 지치기 때문에 할 수 있는 일이 없습니다. 일정 시간 일하고 나면 뇌가 움직이지 않아서 무의식적으로 휴대폰을 꺼내서 가십을 읽고 물건을 사게 됩니다. 한마디로 뇌를 사용하는 일은 모두 그만 두세요! 후퇴! 후퇴!

하지만 이렇게 긴장을 풀면 정말 도움이 됩니다! 즉시 완전한 에너지로 작업을 계속할 수 있습니다. 그렇다면 직장에서 낚시를 하고 퇴근 후 쇼핑을 하는 것이 모두 더 나은 직장을 위한 것일 수 있을까?

최근 파리 뇌연구소 마티아스 페실리오네(Mathias Pessigione) 연구팀은 신경대사의 관점에서 가능한 설명을 제시하고, Current Biology에 중요한 논문을 게재한 연구 결과를 발표했습니다. , 그들은 인지 피로의 메커니즘이 뇌 대사의 변화와 관련이 있을 수 있음을 발견했습니다[1].

이와 관련하여 마티아스 페시글리오네(Mathias Pessiglione) 연구팀은 심도 있는 연구를 진행한 결과, 뇌 사용 시 생성되는 '대사 노폐물' 글루타민산염이 뇌에 축적되어 그 원인이 된다는 사실을 발견했습니다. 인지 조절 영역인 측면 전전두엽 피질(lPFC)은 lPFC를 활성화하는 데 필요한 "비용"을 증가시켜 인지 피로를 유발합니다.

뇌가 버티느라 "피곤"할까요? 아니요! 사실, 당신의 영리한 마음은 노력이나 기다림이 필요하지 않은 "저비용" 행복한 행동으로 당신을 유인하는 등 스트레스를 해소하는 방법에 대해 이미 생각하고 있습니다.

인지 피로의 기능적, 생물학적 메커니즘을 규명하기 위해 연구진은 40명의 참가자를 모집하고 인지 작업 참여 난이도에 따라 단순 그룹(n=16)으로 나누었습니다.) 및 어려운 그룹(n=24).

인지 피로를 유발하기 위해 모든 참가자는 6.25시간 이내에 두 가지 인지 조절 작업(N-스위치 및 N-백)을 수행해야 했습니다. N-스위치 과제는 참가자들이 글자의 색깔에 따라 모음과 자음, 대문자와 소문자를 구별하는 것을 요구하며, 이 과제의 난이도는 글자 색깔이 변하는 속도에 따라 다르다. 화면에 나타나는 글자가 이전 글자와 다른지 여부를 설명합니다. 시도를 통해 제시된 글자는 동일했으며 작업의 난이도는 시도 사이의 시간 간격에 따라 달라졌습니다.

그런 다음 연구원들은 두 참가자 그룹에게 네 가지 경제적 결정을 내리도록 요청했으며 각 선택은 작은 보상/저비용(LC )으로 설계되었습니다. 또는 큰 보상/고비용(HC) 모드. 예를 들어 LC 모델은 참가자가 즉시 41.20유로를 받을 수 있다는 것을 의미하고, HC 모델은 참가자가 한 달 후에 50유로를 받게 된다는 것을 의미합니다. 두 그룹 참가자의 인지적 과제와 경제적 의사결정은 5주기 동안 교대로 진행되었습니다.

실험 설계 패턴 다이어그램

그런 다음 연구원들은 참가자의 객관적 성과와 주관적 평가를 분석하여 두 참가자 그룹의 피로 수준에 대한 인지를 평가했습니다. 결과는 두 그룹의 참가자가 시간이 지남에 따라 비슷한 점수를 받았다는 것을 보여주었습니다. 사람들은 일반적으로 작업 난이도와 관련된 피로, 즉 인지 조절 부하 정도를 주관적으로 보고하지 못하는 것으로 추측됩니다.

인지 작업에 참여한 두 그룹의 평균 정확도 및 주관적 피로 점수(0은 매우 좋음, 100은 지쳤음을 의미)

에도 불구하고, 두 참가자 그룹의 경제적 의사결정 행동을 분석한 결과, 연구자들은 어려운 그룹의 참가자들이 경제적 의사결정에서 LC 모드에 더 기울어져 있음을 발견하여 인지 피로가 원인이 될 수 있다고 추측했습니다. 이로 인해 사람들은 인지 통제 비용이 낮은 옵션을 선택하는 경향이 있습니다.

그러나 자기 공명 스캔 데이터가 부족하기 때문에 현재 이러한 선택 편향이 선택 중 lPFC 활동 감소와 관련이 있는지 확인하는 것은 불가능합니다.

어려운 연구는 없습니다. 용감한 연구자만이 있을 뿐입니다! 문헌을 검토한 결과, 연구자들은 동공 확장이 인지 조절에 필요한 에너지 수준과 관련이 있으며 경제적 의사 결정에서 인지 조절 비용을 측정하는 지표로 사용될 수 있음을 발견했습니다[2-3].

그래서 그들은 빠르게 연구 아이디어를 바꾸고 두 그룹 참가자의 동공 확장의 변화를 측정했습니다. 결과는 시간이 지남에 따라 동공 확장이 어려운 그룹의 참가자는 증가했고, 유의미한 감소를 보였는데, 이는 참가자가 인지 피로 상태에 있을 때 의사결정 고려에 더 적은 에너지를 투자한다는 것을 의미합니다.

인지 피로 동안 두 그룹의 참가자의 동공 확장 변화

이후 그렇게 많은 노력을 기울여 마침내 인지 피로가 의사 결정에 어떤 영향을 미치는지 자세히 알아냈습니다. 매우 어려운 인지 작업은 인지 제어 비용을 증가시키고 인지 피로를 유발합니다. 이때 우리의 똑똑한 두뇌는 쉽게 "낚시" 상태에 들어갈 수 있으므로 의사 결정 행동에서 단기 수익이 있는 옵션을 선택하는 경향이 더 큽니다. ...

갑자기 깨달았습니다! 하루 종일 열심히 일한 후 무작위로 돈을 쓰는 데에는 과학적 근거가 있다는 것이 밝혀졌습니다! 결국, 총사령관으로서 하루 종일 뇌가 "피곤"한데 어떻게 저항할 수 있겠습니까? 물론 카르페디엠!

주제로 돌아가서, 인지 작업의 난이도가 높아질수록 인지 조절 비용이 증가하는 이유는 무엇입니까? 이에 대한 생물학적 메커니즘을 탐구하기 위해 연구자들은 뇌 대사에 초점을 맞췄으며, 자기공명분광법(MRS)을 사용하여 두 그룹의 참가자 뇌의 lPFC와 일차 시각 피질(V1)의 대사물질 농도를 감지했습니다.

결과는 글루타메이트가 3방향 상호작용(인지 작업 그룹, 뇌 영역, 작업 실행 시간)을 나타내는 유일한 대사산물인 것으로 나타났습니다. 또한, 단순인지과제군과 V1 영역에 비해 어려운 인지과제군 참가자들의 뇌의 lPFC 영역에서 글루타메이트 농도와 글루타메이트와 총글루타민(Glx)의 겉보기 확산계수 수준이 더 높았다. 높은.

위: 두 그룹의 참가자 뇌의 lPFC 및 V1 영역에서 총 크레아틴으로 표준화된 글루타메이트 농도

아래 : 두 그룹의 참가자의 뇌 lPFC 영역과 V1 영역의 Glx 글루타메이트와 총 글루타민의 겉보기 확산 계수

마지막으로 연구자들은 인지 피로 상태에서 경제적 의사결정 행동과 뇌 대사 사이의 상관관계를 평가했습니다. 그 결과, 인지 피로 시 LC 경향이 있는 의사결정 정도와 글루타메이트 농도 및 Glx 확산 증가 사이에는 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났으나, Glx 확산의 증가만이 통계적으로 유의미한 차이를 보여 참가자들이 인지 피로 상태 DuChong LC 옵션은 글루타메이트 축적과 관련된 Glx 확산 수준과 관련이 있습니다.

참가자의 의사 결정 행동과 글루타메이트 농도 및 확산 수준 간의 관계 관련성

전반적으로 이 연구는 다음을 설명하기 위해 신경대사 모델을 제안합니다. 인지 피로 메커니즘, 즉 글루타메이트 축적은 lPFC의 활성화 비용을 높이는 조절 메커니즘을 유발하여 피곤한 작업 후에 인지 제어를 동원하기 어렵게 하므로 사람들의 의사 결정 행동도 간단하고 쉬운 "저비용"을 선호합니다. 옵션.

그러나 Pesiglione 팀의 연구 결과는 단지 제안에 불과하다는 점에 유의해야 합니다. 인지 피로 글루타메이트 대사와 관련하여, 글루타메이트 축적을 방지하면 인지 조절이 향상될 수 있음을 증명하기보다는, 조절해야 할 대상이 글루타메이트 자체가 아니라 글루타메이트 축적과 관련된 모든 물질일 수 있습니다.

또한 연구에서 피로 수준에 대한 주관적인 보고는 특히 주목할 만합니다. 이는 뇌 인지 조절 시스템의 실제 피로와 피로에 대한 우리의 인식 사이에 불일치가 있을 수 있음을 시사합니다. 그러니 출근할 때 뇌가 움직이지 않을 때까지 기다리지 말고 휴식을 생각해보세요.2시간 일하고 2분 쉬면 더 효율적일 수 있습니다!  

참조:

1. Wiehler A, Branzoli F, Adanyeguh I, Mochel F, Pessiglione M. A 뉴로메트왜 하루 종일 인지 작업이 경제적 결정의 통제를 바꾸는지에 대한 폐지된 설명입니다. Curr Biol. 2022;32(16):3564-3575.e5.

2. van der Wel P, van Steenbergen H. 인지 제어 작업에 대한 노력의 지표로서의 동공 확장: 검토. Psychon Bull Rev. 2018;25(6):2005-2015.

3. Borderies N, Bornert P, Gilardeau S, Bouret S. 노력에 있어서 노르아드레날린의 의미에 대한 약리학적 증거. PLoS Biol. 2020;18(10):e3000793.