هل دماغك متعب؟ يكتشف الباحثون جذور التعب العقلي

قرب نهاية سلسلته الأولى من مباريات الشطرنج ضد كمبيوتر “ديب بلو” التابع لشركة آي بي إم في عام 1996، أعرب الأستاذ الروسي الكبير غاري كاسباروف عن أسفه لما اعتبره عيباً غير عادل: “أنا متعب حقاً. وتستهلك هذه الألعاب قدراً كبيراً من الطاقة. ولكن إذا لعبت مباراة بشرية عادية، فإن خصمي سوف يكون مرهقاً أيضاً”.

لماذا التفكير الجاد يجعلنا نشعر بالتعب؟

بينما ذكاء الآلة يمكن للعقل البشري أن يستمر في الجري طالما كان لديه مصدر طاقة، وسيصبح مرهقًا – وليس عليك أن تكون أستاذًا كبيرًا في لعبة الشطرنج لفهم هذا الشعور. يمكن أن ينتهي الأمر بأي شخص بالإرهاق بعد يوم طويل من العمل أو في المدرسة أو اتخاذ قرارات لا تعد ولا تحصى في الحياة اليومية. هذا الإرهاق العقلي يمكن أن يستنزف الحافز، ويضعف التركيز، ويضعف الحكم. يمكن أن يزيد من احتمالات الأخطاء الإهمال. خاصة عندما يقترن ذلك بفقدان النوم أو اضطراب الساعة البيولوجية، يمكن أن يساهم الإرهاق المعرفي أيضًا في حدوث أخطاء طبية مميتة وحوادث مرورية.

كانت تعليقات كاسباروف المتعبة جزئيًا هي التي ألهمت ماثياس بيسيليوني، عالم الأعصاب الإدراكي ومدير الأبحاث في معهد باريس للدماغ، لدراسة الدماغ المتعب. أراد أن يعرف: “لماذا هذا النظام المعرفي عرضة للتعب؟”

لقد ناضل الباحثون والأطباء منذ فترة طويلة لتحديد وقياس وعلاج التعب المعرفي، معتمدين في الغالب على التقارير الذاتية عن مدى التعب الذي يقوله شخص ما. ولكن الآن، يقوم العلماء من مختلف التخصصات بتجنيد أساليب تجريبية مبتكرة وعلامات بيولوجية لاستكشاف الجذور الأيضية وعواقب التعب المعرفي.

تحظى الجهود بتعزيز الاهتمام والتمويل في جزء كبير منها بسبب ذلك كوفيد الطويل، الذي يصيب ما يقرب من 6 من كل 100 شخص بعد الإصابة بفيروس كورونا SARS-CoV-2، كما يقول فيكرام تشيب، مهندس الطب الحيوي في جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور بولاية ماريلاند. يقول تشيب: “إن العرض الأساسي لفيروس كورونا الطويل هو التعب”. “أعتقد أن هذا قد فتح أعين الكثير من الناس.”

ويأمل تشيب وآخرون أن يساعد الفهم الأساسي للإرهاق المعرفي مليارات الأشخاص الذين يواجهونه من وقت لآخر، فضلاً عن عشرات الملايين الذين يحملونه كرفيق أكثر تطرفًا ومزمنًا. فضلا عن كونها شائعة في كوفيد الطويلالتعب المنهك هو أحد أعراض متلازمة التعب المزمن، والمعروفة أيضًا باسم التهاب الدماغ والنخاع العضلي (ME/CFS)، اضطراب ما بعد الصدمة، تصلب متعددوالاكتئاب و مرض باركنسون. يمكن أيضًا أن يتبع الإرهاق العقلي الشديد علاج السرطان أو إصابة الرأس أو السكتة الدماغية أو التعرض لبعض السموم.

يقول تشيب: “إن الإرهاق يمثل مشكلة كبيرة حقًا”. “نحن حقا بحاجة إلى معرفة ذلك – كيفية دراسته وكيفية التدخل.”

ما هو التعب المعرفي؟

في بداية مباراة الشطرنج، قد يعتمد اللاعب المحترف على الافتتاحيات التي تم التدرب عليها جيدًا. يقول بيسيليوني: “يمكن القيام بالحركات الخمس أو الستة أو السبعة الأولى دون تفكير”. ولكن عندما يكون هناك موقع غير مألوف على اللوحة، لم يعد لدى اللاعب روتين جاهز. ويقول: “إنهم مطالبون بالتفكير”. وينطبق الشيء نفسه على السائق الذي يتجه إلى شارع غير مألوف. على الطرق التي تعطلت مئات المرات، يمكن أن يبدأ الطيار الآلي العقلي. ولكن إذا سلكوا طريقًا غير معروف، كما يقول بيسيليوني، فإن المتطلبات على الدماغ تشتد.

السيطرة المعرفية هي المصطلح الذي يطلقه العلماء على هذا التوجيه وتنظيم الفكر. بمرور الوقت، كما تقول إحدى النظريات الرائدة، يصبح الحفاظ على السيطرة مكلفًا للدماغ، ويظهر التعب. العلماء ليسوا متأكدين تمامًا من السبب. ويعتقد البعض أن الأمر مرتبط بكيفية تعامل الخلايا مع استنزاف إمدادات الطاقة لديها؛ يشير آخرون إلى تراكم السموم من النشاط العصبي¹. لكن الباحثين يميلون إلى الاتفاق على أن الإحساس بالتعب هو أمر وقائي، وهو تحذير من أن الدماغ يقترب من الحدود الفسيولوجية وحان وقت الراحة.

يقول العلماء إن اللاعبين الجزيئيين عبر عدة مناطق في الدماغ قد يشاركون. لقد وجد الباحثون روابط محتملة بين التعب المعرفي وتغير مستويات المستقلبات مثل الجلوكوز واللاكتات، والرسائل الكيميائية العصبية مثل الغلوتامات والأدينوزين، والبروتين المشارك في التعلم والذاكرة يسمى عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ.². حتى الأميلويد β، وهو جزء من البروتين مرتبط بـ مرض الزهايمر، قد يساهم عن طريق تعطيل المشابك العصبية، أو التدخل في إزالة الغلوتامات أو زيادتها التهاب عصبي³. لكن من غير المؤكد ما هي العلامة وما هو السبب.

يعد عالم الأعصاب الإدراكي كلاي هولرويد من جامعة غنت في بلجيكا من بين الباحثين الذين يفضلون نظرية التراكم السام للإرهاق المعرفي. وقد اكتسبت هذه الفكرة زخمًا على مدى السنوات الخمس الماضية أو نحو ذلك، على الرغم من أنه ليس من الواضح بعد ما هو مستقلب النفايات. يشبه الإحساس بالتعب ألم: فكلاهما له دور في حماية الجسم من تراكم الأضرار.

ولكن حتى لو تجاهل الشخص هذا الإحساس في البداية، فإن خطر حدوث ضرر استقلابي حقيقي ضئيل في معظم الحالات. يقول: “لدينا نظام أمان تلقائي من الفشل”. “يمكنك أن تعمل بجد حقًا لبعض الوقت، ولكن في النهاية ستحتاج إلى النوم.” على الرغم من أن أخذ استراحة من مهمة ما يمكن أن يوفر راحة مؤقتة، النوم له دور تصالحي أكثر بكثير. النوم، وخاصة النوم العميق ذو الموجة البطيئة، يعمل كصيانة ليلية للدماغ. فهو يزيل الحطام الأيضي ويعيد معايرة الدوائر والخلايا حتى تتمكن من استخدام احتياطيات الطاقة على أفضل وجه.

البحث عن تدابير أفضل

تقليديًا، يتم قياس التعب المعرفي إما عن طريق مطالبة الشخص بالإبلاغ عن مستويات التعب لديه أو عن طريق اكتشاف تغيير في أدائه في اختبارات الذاكرة العاملة أو غيرها من المهام. ويقول العلماء إن هذه ليست قياسات عظيمة. يمكن أن تحجب عوامل مثل التحفيز والملل والإحباط انخفاض الأداء. يمكن أيضًا تعويض الأداء عن طريق التدريب، كما هو الحال عندما يقوم لاعب الشطرنج بأتمتة سلسلة من الحركات.

وفي الوقت نفسه، تعتبر التقارير الذاتية ذاتية وغير موثوقة. يقول دانييل فورجر، الباحث في الطب الحسابي بجامعة ميتشيجان في آن أربور، الذي يبحث في طرق جديدة لتقييم التعب المعرفي: “الناس يحكمون بشكل سيئ على إرهاقهم”.

حصلت أبحاث فيروس كورونا الطويلة الأمد على دعم مالي كبير: هل ستتوصل إلى علاجات جديدة؟

لفهم التعب بشكل أفضل، يحاول بيسيليون وتشيب وباحثون آخرون سد الفجوة بين فهم أعماله البيوكيميائية وكيفية تأثيره. تحفيز⁴. الفرضية الحالية: التعب المعرفي ينشأ من التغيرات الأيضية في أجزاء الدماغ المسؤولة عن التحكم المعرفي. وهذه التغييرات، سواء كانت ناجمة عن مخازن الطاقة المستنفدة أو النفايات المتراكمة، تغير كيفية وزن دوائر الدماغ لتكاليف وفوائد بذل الجهد العقلي – مما يدفع القرارات نحو خيارات أسهل تكون مجزية بشكل مباشر.¹.

في دراسة 2022⁵قام بيسيليوني وفريقه بمحاكاة يوم عمل من خلال مطالبة المشاركين الأصحاء بقضاء عدة ساعات في إصدارات سهلة أو صعبة من نفس المهام المعرفية. في إحدى المهام، شاهد المشاركون الحروف التي تظهر واحدة تلو الأخرى على الشاشة وكان عليهم أن يقرروا ما إذا كان كل حرف جديد يطابق عددًا معينًا من الحروف السابقة. على سبيل المثال، سيكون تذكر ما إذا كان الحرف الذي يظهر على الشاشة يطابق الحرف الثالث، أكثر صعوبة من تذكر ما إذا كان يطابق الحرف الأول.

بعد يوم العمل المحاكى هذا، قام المشاركون بالاختيار بين المكافآت الفورية الأصغر والمكافآت الأكبر المؤجلة. أولئك الذين أكملوا المهام الصعبة كانوا أكثر ميلاً إلى اختيار الإشباع الفوري. كان هذا التفضيل متسقًا أيضًا مع تراكم أكبر للغلوتامات – أحد المستقلبات التي يُشتبه في أنها تتراكم مع المجهود المعرفي – في قشرة الفص الجبهي الجانبي. تشارك هذه المنطقة الدماغية في الوظائف التنفيذية، مثل الذاكرة العاملة وصنع القرار، وقد وجد أن نشاطها أقل بعد يوم شاق من محاكاة العمل⁶.

يقول ماثيو أبس، عالم الأعصاب الإدراكي بجامعة برمنجهام بالمملكة المتحدة، إن ديناميكيات الدوبامين – التي تتفاعل بشكل وثيق مع الأدينوزين والغلوتامات وغيرها من العناصر الأيضية في الدماغ – قد تساعد في تفسير العلاقة بين الإجهاد العصبي الأيضي وتجربة التعب. ولأن الدوبامين يعزز القيمة المتصورة للمكافآت، فإنه عادة ما يعزز الدافع لاستثمار الجهد. ويقترح أن الجهد المتواصل قد يتسبب في انخفاض مستويات الدوبامين، مما يجعل الناس أقل رغبة في العمل للحصول على نفس الأجر.

بدأت هذه الخطوط البحثية وما شابهها معًا في الكشف عن كيفية توافق مستويات هذه الجزيئات ومقاييس نشاط الدماغ مع التعب.

خلاصة القول، كما يقول تشيب، هي أن هناك “شيئًا ما يحدث في كيمياء دماغك” يغير حساباتك بشأن ما إذا كان يجب عليك بذل جهد معرفي أم لا. ويقول إن الكيمياء الأساسية ستختلف بين الأشخاص: “قد يكون لدينا أنا وأنت تركيزات مختلفة من الناقلات العصبية في دماغنا، وهذا الاختلاف المتأصل يمكن أن يجعلني أشعر بالتعب الشديد، بينما أنت قادر على المثابرة”.

أول اختبار دم مقترح لمتلازمة التعب المزمن: ما يعتقده العلماء

قد تساعد هذه الاختلافات أو الاختلافات المماثلة في الكيمياء في تفسير التعب المزمن وغيره من أشكال التعب الشديد. بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من مرض كوفيد طويل الأمد أو متلازمة التعب المزمن/متلازمة التعب المزمن، قد تبدو مهمة عقلية صغيرة مخيفة مثل إجراء عملية جراحية في الدماغ.

بالنسبة لآنا ليا تاماريز، وهي فنانة ومدربة للصحة والعافية في ميامي، فلوريدا، والتي تعاني من متلازمة التعب المزمن/متلازمة التعب المزمن، فإن مجرد الاستماع إلى الموسيقى أو قراءة كتاب غالبًا ما يتطلب جهدًا هائلاً. وتقول: “في بعض الأحيان، لا أستطيع قراءة كلمة واحدة أخرى”. “تخيل أنك خرجت من التخدير بعد إجراء عملية جراحية مترنحًا. تخيل أنك لم تخرج من هذه الحالة أبدًا.”

بالنسبة لها، قد يكون من الصعب الفصل بين الإرهاق المعرفي والجسدي. وتقول إن أي مهمة تتطلب جهدًا معرفيًا يمكن أن تجعلها منهكة جسديًا. وأي شيء يتطلب جهدًا بدنيًا يمكن أن يتركها منهكة عقليًا. تقول تماريز إنها تقوم بالحساب باستمرار: “هل يستحق هذا طاقتي؟”

تدعم الأبحاث فكرة أن بعض الآليات المشتركة قد تؤدي إلى التعب الجسدي والمعرفي، وأن الاثنين يتفاعلان⁷. يقول أبس: “إذا شاركت في سباق الماراثون، فنعم، هناك إرهاق جسدي في جسمك”. “ولكن والله، ستشعر بجميع أنواع التعب المعرفي، وكذلك من الإجهاد والتركيز المطلوب للحفاظ على أدائك.”

ويبدو أن العكس صحيح أيضًا. في نسخة أولية من العام الماضي، وجد فريق شيب أن المشاركين الأصحاء كانوا أقل استعدادًا لبذل مجهود بدني بعد أداء مهمة مرهقة عقليًا.⁸.

ويدرس باحثون آخرون أدوار ضغطوالنوم وإيقاعات الساعة البيولوجية والالتهاب في التعب المعرفي، فضلا عن العواقب. عندما لا يحصل الدماغ على نوم متجدد، يمكن لمجموعات صغيرة من الخلايا العصبية أن تتوقف عن العمل لفترة وجيزة. يمكن أن تتسبب هذه النوبات المحلية الشبيهة بالنوم في حدوث هفوات مؤقتة في الانتباه وزلات أخرى في الأداء.