با یک تکلیف دشوار فکری دست‌وپنج نرم می‌کنید؟ تحریک ناحیه مغز مرتبط با انگیزه ما برای صرف تلاش ذهنی ممکن است کمک کند – البته برای مدتی. افرادی که این بخش از مغزشان با جریان الکتریکی تحریک شد، در یک تکلیف دشوار عالی عمل کردند، اما پس از آن خستگی ذهنی بیشتری را تجربه نمودند.
«عملکرد آن‌ها بسیار بهتر است؛ با این حال، این عملکرد خوب با کاهش انگیزه در پایان همراه است»، می‌گوید هونگ‌مئی شیائو از دانشگاه مونیخ آلمان.
شیائو و همکارانش الکترودهایی را بر سر ۳۱ داوطلب سالم قرار دادند. در طول یک جلسه نیم‌ساعته در دستگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، داوطلبان ۲۰ دقیقه را صرف آزمون حافظه ۳-back کردند؛ آزمونی که در آن باید مورد سومِ عقب‌تر را در یک توالی در حال ارائه به یاد آورید و شناسایی کنید – تکلیفی بسیار دشوار ذهنی. سپس به آن‌ها گزینه‌ای داده شد: انجام یک آزمون آسان برای ۱ یورو یا یک آزمون سخت‌تر برای ۲ یورو.
حین آزمون حافظه ۳-back، الکترودها تحریک جریان مستقیم ترانس‌کرانیال (tDCS) را به ناحیه‌ای از مغز به نام قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی (dorsolateral prefrontal cortex) به صورت تصادفی به برخی داوطلبان منتقل کردند، بدون اینکه آن‌ها از دریافت تحریک آگاه باشند.
مطالعات دیگر نشان داده‌اند که قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی در کنترل تلاش شناختی ما نقش دارد. «قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی ما به سخت‌کوشی کمک می‌کند»، می‌گوید شیائو.
داوطلبانی که tDCS دریافت کردند، سریع‌تر و دقیق‌تر از کسانی که این تحریک را دریافت نکرده بودند، واکنش نشان دادند. برای مثال، زمان واکنش متوسط آن‌ها ۰.۹۸ ثانیه بود، در مقایسه با ۱.۱۲ ثانیه در گروه تحریک جعلی.
شیائو معتقد است تحریک قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی به طور کلی عملکرد مغز را افزایش می‌دهد. «می‌توانم تصور کنم هر تکلیف شناختی بهتری خواهد بود، اما پس از آن خستگی بیشتری احساس خواهید کرد»، او می‌گوید.
پس از آزمون‌ها، داوطلبانی که tDCS دریافت کرده بودند، طبق تکنیک غیرتهاجمی طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی، سطوح بالاتری از انتقال‌دهنده عصبی گلوتامات را در قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی خود داشتند. هرچه سطوح گلوتامات آن‌ها بالاتر بود، احتمال انتخاب تکلیف ۱ یورویی به جای ۲ یورویی بیشتر می‌شد.
برخی محققان معتقدند خستگی ذهنی نتیجه تجمع گلوتامات است که در سطوح بالا می‌تواند به سلول‌ها آسیب برساند. شیائو یافته‌های تیمش را قوی‌ترین شاهد تاکنون برای این نظریه می‌داند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که مهم است وقتی احساس خستگی ذهنی می‌کنید، استراحت کنید، او می‌گوید.
شیائو فکر می‌کند مطالعات آینده باید قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی را در افرادی که شرایطی مانند افسردگی دارند، بررسی کنند؛ وضعیتی که می‌تواند بر انگیزه تأثیر بگذارد.
«به نظر من ادعای اینکه تحریک باعث شده مردم 'سخت‌تر کار کنند' کاملاً مستند است»، می‌گوید امیل رادیت، عصب‌شناس در شرکت سامفایر نوروساینس (Samphire Neuroscience) واقع در بریتانیا که کاربردهای tDCS را برای درمان شرایطی مانند سندرم پیش از قاعدگی بررسی می‌کند. اما او می‌گوید این مطالعه ثابت نمی‌کند که سطوح بالای گلوتامات علت خستگی ذهنی بیشتر بوده است.
رادیت می‌گوید آزمایش‌های او نشان داده‌اند اگر بهره‌وری تحت تأثیر شرایطی مانند سندرم پیش از قاعدگی مختل شود، اعمال tDCS روی قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی می‌تواند آن را بازگرداند. اما او درباره استفاده از آن برای افزایش عملکرد ذهنی مطمئن نیست. «یک تکلیف ۲۰ دقیقه‌ای در آزمایشگاه، مزیت خالص بهره‌وری در طول یک روز کاری را اثبات نمی‌کند»، می‌گوید رادیت.
نیلی لاوی از کالج دانشگاهی لندن (UCL) می‌گوید این مطالعه خوبی است، اما خستگی ذهنی بیشتر ممکن است نتیجه استفاده از انرژی عصبی بیشتر باشد، نه تجمع گلوتامات. لاوی همچنین اشاره می‌کند که بدون دستگاه MRI برای هدایت، هدف‌گیری دقیق قشر پیش‌پیشانی خلفی-جانبی با tDCS دشوار است. «به جای آن قهوه بنوشید»، او می‌گوید.