Skúmanie nervových reakcií na duševnú únavu u zdravých dospelých

Skúmanie nervových reakcií na duševnú únavu u zdravých dospelých

V experimentoch so zdravými dobrovoľníkmi, ktorí podstúpili funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou, vedci zistili zvýšenú aktivitu v dvoch oblastiach mozgu, ktoré spolupracujú na reakcii a prípadnej regulácii mozgu, keď sa „cíti“ unavený a buď to vzdá, alebo pokračuje vo vyvíjaní mentálneho úsilia.

Experimenty, ktoré majú pomôcť identifikovať rôzne aspekty mozgovej únavy, môžu lekárom ponúknuť príležitosť lepšie vyhodnotiť a liečiť ľudí s ohromujúcou duševnou únavou, vrátane tých, ktorí majú depresiu a posttraumatickú stresovú poruchu (PTSD), hovoria vedci.

Správa o štúdii financovanej NIH bola zverejnená online 11. júna vJournal of NeurosciencePodrobné výsledky na 18 zdravých dospelých dobrovoľníkoch a 10 mužoch, ktorí dokončili úlohy na precvičenie pamäte.

Naše laboratórium sa zameriava na to, ako [naša myseľ] vytvára hodnotu za vynaložené úsilie. Biológii kognitívnych úloh, vrátane pamäte a vybavovania, rozumieme menej ako fyzickým úlohám, aj keď obe vyžadujú veľa úsilia. “

Vikram Chib, Ph.D., docent biomedicínskeho inžinierstva na Lekárskej fakulte Univerzity Johna Hopkinsa a vedecký pracovník Kennedyho Krieger Institute

Neoficiálne, hovorí Chib, vedci vedia, že kognitívne úlohy sú únavné a relatívne menej vie, prečo a ako sa takáto únava vyvíja a odohráva v mozgu.

28 účastníkom štúdie, ktorí boli vo veku od 21 do 29 rokov, dostali za účasť v štúdii 50 dolárov a bolo im povedané, že môžu dostávať ďalšie platby na základe ich výkonu a výberu. Všetci účastníci dostali pred začatím experimentov základné vyšetrenie MRI.

Testy jej pracovnej pamäte, ktoré sa uskutočnili počas nasledujúcich MRI skenov jej mozgu, zahŕňali pohľad na sériu písmen, jedno po druhom, na obrazovke a vyvolanie polohy konkrétnych písmen. Čím ďalej bolo písmeno v poradí písmen, tým ťažšie bolo zapamätať si jeho polohu, čím sa zvyšovalo vynaložené kognitívne úsilie. Účastníci dostali po každom teste spätnú väzbu o ich výkone a príležitostiach získať zvyšujúce sa platby (1 až 8 USD) s náročnejšími cvičeniami na stiahnutie. Účastníci boli tiež požiadaní, aby sami ohodnotili svoju úroveň kognitívnej únavy pred a po každom teste.

Celkovo výsledky testu odhalili zvýšenú aktivitu a konektivitu v dvoch oblastiach mozgu, keď účastníci hlásili kognitívnu únavu: pravá insula, oblasť v mozgu spojená s pocitom únavy, a dorzálny laterálny prefrontálny kortex, oblasti na oboch stranách mozgu, ktoré kontrolujú pracovnú pamäť. U každého účastníka sa aktivita na oboch miestach mozgu počas kognitívnej únavy zvýšila viac ako dvojnásobkom základných meraní vykonaných pred začiatkom testovania.

"Naša štúdia bola navrhnutá tak, aby vyvolala kognitívnu únavu a zistila, ako sa ľudia rozhodnú namáhať sa, keď sa cítia unavení, a identifikovať miesta v mozgu, kde sa tieto rozhodnutia robia," hovorí Chib.

Najmä Chib a jeho výskumný tím Grace Steward a Vivian Looi zistili, že finančné stimuly musia byť pre účastníkov vysoké, aby vyvíjali zvýšené kognitívne úsilie, čo naznačuje, že externé stimuly vedú k takémuto úsiliu.

"Tento výsledok nebol úplne prekvapivý, pretože naša predchádzajúca práca zistila rovnakú potrebu stimulov počas fyzickej námahy," hovorí Chib.

"Dve oblasti mozgu môžu spolupracovať na rozhodnutí vyhnúť sa väčšiemu kognitívnemu úsiliu, pokiaľ nebudú ponúknuté ďalšie stimuly. Môže však existovať rozpor medzi vnímaním kognitívnej únavy a tým, čoho je ľudský mozog skutočne schopný," hovorí Chib.

Únava je spojená s mnohými neurologickými chorobami, vrátane PTSD a depresie, hovorí Chib. "Teraz, keď sme pravdepodobne identifikovali niektoré nervové obvody pre kognitívne úsilie u zdravých ľudí, musíme sa pozrieť na to, ako sa únava prejavuje v mozgoch ľudí s týmito stavmi," dodáva.

Chib hovorí, že na boj proti kognitívnej únave môže byť možné použiť drogovú alebo kognitívnu behaviorálnu terapiu a súčasná štúdia využívajúca rozhodovacie úlohy a funkčnú MRI by mohla byť rámcom pre objektívnu klasifikáciu kognitívnej únavy.

Funkčná MRI využíva prietok krvi na meranie širokých oblastí aktivity v mozgu. Nemeria však aktiváciu neurónov ani jemnejšie nuansy v mozgovej aktivite.

"Táto štúdia bola vykonaná na MRI skeneri a s veľmi špecifickými kognitívnymi úlohami. Bude dôležité vidieť, ako sa tieto výsledky zovšeobecnia na iné kognitívne snahy a úlohy v reálnom svete," hovorí Chib.

Financovanie výskumu poskytol National Institutes of Health (R01HD097619, R01MH119086).

Zdroje: