Η ψυχική κόπωση ενεργοποιεί τους αντισταθμιστικούς μηχανισμούς του εγκεφάλου

περίληψη: Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η παρατεταμένη νοητική προσπάθεια αποδυναμώνει τη σύνδεση μεταξύ του μετωπιαίου και βρεγματικού λοβού του εγκεφάλου, επηρεάζοντας τη γνωστική απόδοση. Ωστόσο, ο εγκέφαλος έχει ενσωματωμένους αντισταθμιστικούς μηχανισμούς που προσαρμόζουν τις νευρικές συνδέσεις για να διατηρήσουν τη λειτουργία τους κατά τη διάρκεια της κόπωσης.

Οι ερευνητές παρατήρησαν αυτό σε συμμετέχοντες που ολοκλήρωσαν εργασίες μνήμης διαφορετικής δυσκολίας. Ενώ η κόπωση επιβράδυνε την απόδοση σε απλές εργασίες, οι σύνθετες εργασίες οδήγησαν σε αντισταθμιστικές προσαρμογές. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι αυτοί οι μηχανισμοί επιτρέπουν στον εγκέφαλο να βελτιστοποιεί τους πόρους με βάση την πολυπλοκότητα των εργασιών.

Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας αυτών των διαδικασιών μπορεί να έχει επιπτώσεις στην ενίσχυση της παραγωγικότητας και της ψυχικής ανθεκτικότητας σε σενάρια υψηλής ζήτησης. Αυτή η έρευνα υπογραμμίζει την προσαρμοστικότητα του εγκεφάλου στη διαχείριση περιορισμένων γνωστικών πόρων υπό στρες.

Βασικά στοιχεία

• Η διανοητική κόπωση μειώνει τη λειτουργική συνδεσιμότητα μεταξύ του μετωπιαίου και βρεγματικού λοβού του εγκεφάλου.
• Οι αντισταθμιστικοί μηχανισμοί στον εγκέφαλο βοηθούν στη διατήρηση της απόδοσης της εργασίας σε συνθήκες κόπωσης.
• Οι απλές εργασίες επιβραδύνονται από την κούραση, αλλά οι σύνθετες εργασίες μπορούν να προκαλέσουν αντισταθμιστικές προσαρμογές.

πηγή: Επιστημονικό έργο Lomonosov

Επιστήμονες από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Βαλτικής Immanuel Kant ανακάλυψαν ότι το παρατεταμένο νοητικό φορτίο οδήγησε σε μείωση της λειτουργικής συνδεσιμότητας μεταξύ του μετωπιαίου και βρεγματικού λοβού του εγκεφάλου, η οποία ακολουθείται από μείωση της αποτελεσματικότητας της επεξεργασίας πληροφοριών.

Ωστόσο, υπάρχουν αντισταθμιστικοί μηχανισμοί που δίνουν τη δυνατότητα στον εγκέφαλο να διατηρήσει την ικανότητα να λειτουργεί χάρη στις αλλαγές στη σύνθεση του μετωπιο-βρεγματικού δικτύου.

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύονται στο περιοδικό Συναλλαγές IEEE σε Γνωστικά και Αναπτυξιακά Συστήματα.

Η συνεχής εργασία με μεγάλο όγκο πληροφοριών, για παράδειγμα, βάσεις δεδομένων, έγγραφα και αναφορές, απαιτεί υψηλή συγκέντρωση. Η ενεργή εγκεφαλική δραστηριότητα μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση και κόπωση, με αποτέλεσμα τη μειωμένη ικανότητα του εγκεφάλου να λειτουργεί.

Ωστόσο, έρευνες δείχνουν ότι στο νευρικό μας σύστημα υπάρχουν οι λεγόμενοι αντισταθμιστικοί μηχανισμοί – τρόποι αντιμετώπισης της κόπωσης.

Ταυτόχρονα, δεν είναι απολύτως σαφές πώς ακριβώς ξεκινά και λειτουργεί ο αντισταθμιστικός μηχανισμός, καθώς και πώς επηρεάζει διάφορες εγκεφαλικές λειτουργίες, ειδικά τη μνήμη.

Επιστήμονες από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Βαλτικής Immanuel Kant (Καλίνινγκραντ) διεξήγαγαν έρευνα σχετικά με το πώς η εγκεφαλική δραστηριότητα και η αντίληψη των πληροφοριών αλλάζουν κατά τη συνεχή εκτέλεση γνωστικών εργασιών.

Στο πείραμα συμμετείχαν 14 άτομα ηλικίας μεταξύ 18 και 22 ετών, τα οποία σε 70 λεπτά έκαναν το τεστ Sternberg – ένα σύνολο εργασιών για την εκτίμηση της μνήμης εργασίας. Στα πλαίσια του πειραματικού τεστ, τα υποκείμενα έπρεπε να απομνημονεύσουν ένα σύνολο 2-7 γραμμάτων μέσα σε 1,5-2,5 δευτερόλεπτα.

Στη συνέχεια δόθηκε στους συμμετέχοντες ένα γράμμα και έπρεπε να απαντήσουν εάν το αρχικό σετ το περιείχε. Για το σκοπό αυτό, οι ερευνητές χώρισαν όλες τις εργασίες σε δύο μπλοκ – “απλή” που απαιτεί απομνημόνευση μιας ακολουθίας 2-3 γραμμάτων και “σύνθετη” – 6-7 γραμμάτων.

Κατά τη διάρκεια της έρευνας, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν λειτουργική φασματοσκοπία εγγύς υπέρυθρη (fNIRS) για την καταγραφή της αιμοδυναμικής δραστηριότητας του εγκεφάλου και μια μέθοδο καταγραφής της κίνησης των ματιών (eye tracking) για την ανάλυση της οπτικής αντίληψης. Οι επιστήμονες πρόσφεραν επίσης στους συμμετέχοντες να περάσουν πολλά τεστ για το επίπεδο κόπωσης με τη μορφή ερωτηματολογίων πριν και μετά το πείραμα.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, το επίπεδο κόπωσης μεταξύ όλων των συμμετεχόντων μετά την ολοκλήρωση των εργασιών αυξήθηκε σημαντικά, ενώ ο αριθμός των λαθών δεν αυξήθηκε.

Αυτή η κούραση αύξησε τον χρόνο ολοκλήρωσης για εργασίες χαμηλής πολυπλοκότητας, ενώ ο χρόνος ολοκλήρωσης για εργασίες υψηλής πολυπλοκότητας παρέμεινε σταθερός σε όλο το πείραμα.

Μας λέει για το γεγονός ότι στη δεύτερη περίπτωση η σοβαρότητα έχει φτάσει στο σημείο που ο εγκέφαλος έχει ξεκινήσει αντισταθμιστικούς μηχανισμούς για την καταπολέμηση της κόπωσης.

Οι παρατηρήσεις για το πώς άλλαξε η δραστηριότητα διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου έδειξαν ότι ενώ ολοκλήρωσαν εργασίες και αυξάνονταν η κόπωση, οι άνθρωποι παρουσίασαν εξασθένηση των λειτουργικών συνδέσεων μεταξύ του μετωπιαίου και βρεγματικού λοβού του εγκεφαλικού φλοιού.

Η σημασία αυτών των συνδέσεων για την ολοκλήρωση γνωστικών εργασιών επιβεβαιώνεται επίσης από το γεγονός ότι οι συμμετέχοντες που αντιμετώπισαν μια εργασία από την κατηγορία «σύνθετων» έδειξαν καλύτερα υψηλότερη συνδεσιμότητα μεταξύ του μετωπιαίου και του βρεγματικού λοβού.

Η διατήρηση αυτών των συνεργασιών μπορεί να είναι μέρος του αντισταθμιστικού μηχανισμού που επιτρέπει την καταπολέμηση της κόπωσης.

«Λόγω των περιορισμένων πόρων, ο εγκέφαλος πρέπει να βελτιστοποιήσει τη λειτουργία του, ώστε να μπορεί να ανταπεξέλθει αποτελεσματικά στις εργασίες, παρά την κούραση Οι σύνθετες εργασίες απαιτούν μεγαλύτερο έλεγχο της προσοχής και κινητοποίηση πρόσθετων πόρων για την επίλυσή τους».

«Αντίθετα, απλές εργασίες μπορούν να ολοκληρωθούν επιτυχώς με ελάχιστη προσπάθεια, επιτρέποντας έτσι στον εγκέφαλο να εξοικονομήσει πόρους. Γι' αυτό, για παράδειγμα, όταν ένας κουρασμένος οδηγός φτάνει σε μια πολλαπλή διάβαση, κινητοποιεί τους εσωτερικούς του πόρους και κάνει ελιγμούς.

“Ωστόσο, σε μια πιο απλή κατάσταση οδήγησης, κάνει ένα λάθος λόγω κόπωσης, το οποίο οδηγεί σε ατύχημα, για παράδειγμα, οδηγώντας το αυτοκίνητο κατά λάθος σε μια λωρίδα αντίθετης κατεύθυνσης ή στην άκρη του δρόμου”, λέει ο Artem Badarin, υποψήφιος φυσικών και μαθηματικών επιστημών, επιστημονικός συνεργάτης στο Κέντρο Νευρωνικής Τεχνολογίας και Μηχανικής Μάθησης, Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο Immanuel Kant Baltic, Καλίνινγκραντ.

Σχετικά με αυτές τις ειδήσεις έρευνας για την ψυχική κόπωση και τις νευροεπιστήμες

συγγραφέας: Yana Khlyostova
πηγή: Επιστημονικό έργο Lomonosov
ανακοίνωση:Επιστημονικό έργο Yana Khlyustova – Lomonosov
εικών: Η εικόνα πιστώθηκε στο Neuroscience News

Αρχική αναζήτηση: Ανοιχτή πρόσβαση.
“Αντισταθμιστικοί μηχανισμοί εγκεφάλου κατά τη διάρκεια μιας παρατεταμένης γνωστικής εργασίας: μελέτη fNIRS και παρακολούθησης ματιώνΓράφτηκε από τους Artem Badarin et al. Συναλλαγές IEEE σε Γνωστικά και Αναπτυξιακά Συστήματα

μια περίληψη

Αντισταθμιστικοί μηχανισμοί εγκεφάλου κατά τη διάρκεια μιας παρατεταμένης γνωστικής εργασίας: μελέτη fNIRS και παρακολούθησης ματιών

Το πρόβλημα της διατήρησης της γνωστικής απόδοσης σε συνθήκες κόπωσης είναι κρίσιμο σε τομείς που απαιτούν υψηλή συγκέντρωση και αποτελεσματικότητα για την επιτυχή ολοκλήρωση κρίσιμων εργασιών. Στο πλαίσιο αυτό, η μελέτη των αντισταθμιστικών μηχανισμών που βοηθούν τον εγκέφαλο να ξεπεράσει την κόπωση έχει ιδιαίτερη σημασία.

Αυτή η έρευνα διερευνά τις συσχετίσεις μεταξύ φυσιολογικών, συμπεριφορικών και υποκειμενικών μέτρων λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση της κόπωσης στην απόδοση των εργασιών της μνήμης εργασίας.

Μια συνδυασμένη προσέγγιση λειτουργικής φασματοσκοπίας εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (fNIRS) και παρακολούθησης ματιών χρησιμοποιήθηκε για την ανακατασκευή των λειτουργικών δικτύων του εγκεφάλου με βάση τα δεδομένα fNIRS και την ανάλυσή τους από την άποψη των ιδιοτήτων του δικτύου, όπως ο παγκόσμιος συντελεστής ομαδοποίησης και η συνολική απόδοση.

Τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντική αύξηση στην υποκειμενική κόπωση αλλά όχι σημαντική αλλαγή στην απόδοση κατά τη διάρκεια του πειράματος. Η μελέτη επιβεβαίωσε ότι παρά την κούραση, οι άνθρωποι μπορούν να διατηρήσουν την απόδοση μέσω αντισταθμιστικών μηχανισμών, αυξάνοντας την πνευματική προσπάθεια και το επίπεδο αποζημίωσης εξαρτάται από την πολυπλοκότητα της εργασίας.

Επιπλέον, η μελέτη έδειξε ότι η αντισταθμιστική προσπάθεια διατηρεί την αποτελεσματικότητα του μετωποβρεγιακού δικτύου και ο βαθμός της αντισταθμιστικής προσπάθειας σχετίζεται με τη διαφορά στους χρόνους απόκρισης μεταξύ εργασιών υψηλής και χαμηλής πολυπλοκότητας.