大脑越发疲劳的壹读君 丨 彤 云

朋友，当你在办公室结束了一天辛勤的脑力工作，是否感到精疲力竭？

这种因用脑过度导致的疲劳感，有降低工作效率、增加错误几率、导致情绪失控等“功效”，被称为认知疲劳。

认知疲劳常有，其背后的发展机制始终没有结论。

近期，一项发表在《细胞》（Cell）子刊《当代生物学》（Current Biology）的最新研究发现，认知疲劳与大脑中过量的“谷氨酸”可能存在联系。

那么，“谷氨酸”是什么？它又是如何令大脑疲惫的？

我们先来认识一下神秘的“谷氨酸”。

使我们认知疲劳的谷氨酸

谷氨酸是微溶于水的无色晶体，与天冬氨酸一样属于酸性氨基酸，广泛存在于肉类、家禽、鱼、乳制品、鸡蛋、富含蛋白质的植物中，参与动物、植物、微生物体内的多种化学反应。

谷氨酸还是大脑中最丰富的神经递质，在动物及人类的脑中大量存在，特别是在从事长时间、高强度脑力工作的人群中，谷氨酸在大脑中的浓度更高。

《当代生物学》上的最新研究就证明了高浓度谷氨酸与脑力劳动强度的正相关。

研究通过分组实验，将受试者分为简单、困难两个组别，分别执行导致不同程度认知疲劳的工作，并在受试者进行6.25个小时的工作后，对两组受试者进行测试。

在实验开始前，所有受试者均接受相同测试，答题准确率均高于90%

两组被试者们的磁共振波谱（MRS）测量结果显示，困难组的被试者们大脑前额叶皮层积累了更高水平的谷氨酸。

高水平的谷氨酸能让人产生什么行为？

研究人员在不同阶段对两组被试人员进行了测试，结果显示：困难组的被试者们执行认知任务的正确率均低于简单组，且返回工作任务的相应时间较长，在进行“经济决策”时用时短于简单组。

研究人员认为，困难组的被试者们在处于认知疲劳状态时，会避免深思熟虑这种产生痛苦的方式，更倾向于在“经济决策”中做出简单、成本低、即时满足的选择，这或许与脑内谷氨酸浓度有关。

既然脑内谷氨酸浓度高与认知疲劳密切相关，使体内谷氨酸水平整体降低好不好？

多不好少也不行的谷氨酸

谷氨酸就像一杆秤，需要不多不少，维持一个微妙的平衡。

脑内谷氨酸浓度高时，人可能处于认知疲劳状态；而脑内谷氨酸浓度低时，人可能会变得神经兮兮……

研究表明，患有精神分裂症和某些其他主要精神疾病的成年人的脑内谷氨酸水平较低。

这是由于谷氨酸是“兴奋性神经递质”，像兴奋剂一样刺激大脑，有支持大脑认知功能的作用。在哺乳动物的中枢神经系统中，谷氨酸与特定受体相互作用，影响为神经元提供支持和保护的神经胶质细胞，对负责计划和组织等高级认知功能的脑区有重要作用。

如果脑内谷氨酸浓度过低，人们就无法做出快速反应、难以集中注意力、学习更加困难。

此外，谷氨酸还参与了消化系统、免疫系统的许多功能，被称为“功能性氨基酸”。

“功能性氨基酸”虽然重要，浓度过高时会导致“谷氨酸能亢进”，进而引起情感障碍、焦虑障碍、运动障碍、帕金森病、癫痫、物质依赖、厌食等疾病或症状。

所以，重要的谷氨酸浓度过高、过低都可以引起认知障碍。

除了浓度问题，谷氨酸还存在位置问题——放对地方是资源，放错地方不仅是垃圾，还是“有毒垃圾”。

能解毒也能制毒的谷氨酸

谷氨酸是个“两面派”：有时它是人体解毒剂，有助于人类中枢神经系统的发育、成熟；有时它会成为有毒物质，造成脑部损伤。

谷氨酸的“解毒”“制毒”，取决于它所在的“位置”，在细胞内室时，谷氨酸会参与解毒工作，但“流窜”到细胞外室时则会成为有毒物质。

“解毒”时的谷氨酸，擅长“勾搭”血液中的有害物质氨，与氨结合形成“谷酰氨”，从而解除体内代谢过程中氨的毒害作用，保护肝脏，还能有效改善重症肝炎或肝功能不全患者出现的肝性脑病。

肝性脑病是由于重症肝炎和肝功能不全出现中毒性脑病，是由于肝脏无法将氨转化为尿素所致，肝性脑病主要为昏迷症状，因此又叫肝昏迷。因此谷氨酸在清除氨的同时，也能有效改善患者肝昏迷的症状。

谷氨酸在脑缺血等特殊条件下，会从细胞内环境释放到细胞外空间，成为有毒物质诱导细胞凋亡坏死，造成谷氨酸兴奋性损伤，产生神经系统疾病、神经疾病、躯体疾病。

恐怖的是，谷氨酸不仅可以通过自身合成，还能通过食物获取。除了动植物体内丰富的谷氨酸，人类还因迷恋谷氨酸的“鲜味”，特意制造出增强风味的谷氨酸食品添加剂——“味精”。这种食品添加剂已有1200 多年的历史，至今仍活跃在食品加工领域。

关于从食物中摄入谷氨酸是否有害的问题，在学术界始终存在争议：科学界普遍观点认为谷氨酸及其衍生品对人体无害；也有证据表明，食用谷氨酸及其衍生品与头痛、虚弱、荷尔蒙失调、高血压、体重增加等健康问题有关。

谷氨酸对人体的影响，或许与不同人对谷氨酸的敏感性有关。在我们改变不了工作性质时，或许可以通过减少食物摄取谷氨酸的方式，为自己的大脑“减压”。

对于普通上班族的脑内谷氨酸浓度，可通过优质睡眠有效清除。

往好处想想，在你的大脑疲惫不堪时，也正处在味道最鲜美的时段呢。

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