Ⅱ 需要休息的大脑

在前一章中我们简要介绍了正常的疲劳感产生的生理基础，这主要涉及包括腺苷、食欲素（实际上这是一个误称，其实际的主要功能不在于食欲控制）、多巴胺、血清素等物质在神经系统中的浓度和分布情况。

腺苷对下丘脑中食欲素神经元的影响使人欲睡，对多巴胺系统的影响使人对工作失去兴趣，对血清素的影响使人紧张。

因此缓解疲劳的最为直接的策略便在于降低神经系统中腺苷的浓度——休息，或者睡眠。

休息是一个极为复杂的策略。

我们知道，人脑在从事任何事情时候都需要全脑的协调工作。但是在从事复杂任务时候，有些区域会比另一些区域更活跃，也就是说这些区域更多地参与了任务处理，其内部的神经元更频繁地放电，这也就导致了这些区域的腺苷浓度相对更高一些，造成了腺苷在神经系统中分布不均衡的情况。

那么，理论上，我们可以通过改做不同的事情来让这些已经疲劳的区域休息，因为这些不同的事情主要调用的是与当前不同的脑区，不是吗？

不过实际情况要复杂一些。上面所说的这种改做不同事情的策略，实际上相当于「多任务」。特别是对复杂认知任务的切换，也就是对注意力进行有意（意识控制）的调控。

在这个意义下，严格来说，人脑并不是一个面向多任务的系统。人脑的注意力调控，并不像计算机 CPU 的进程调度那样简单。

在面对注意力的目标任务时候，我们的大脑对其他任务的处理能力和反应速度就会降低¹⁵。根据我们自身的生活经验，这是容易理解的。

这种处理能力降低来源于两个方面，一个称为任务切换耗散(switching costs)，另一个被称为任务混淆耗散¹⁶(mixing costs)。

前者是指在同两个任务间相互切换时，人脑认知压迫前一任务并强化后一任务所需要的时间和导致的认知能力降低；根据所处理任务的复杂度不同，这一切换的时间可以有很大差异，简单任务消耗时间在 200 毫秒左右，而复杂的任务，实际的切换时间可能长达数十分钟。

后者是指，在认知切换到后一任务之后，头脑中仍然会时不时地出现前一任务的内容，这不可避免地会降低认知能力；比如，在购物网站游荡或者游戏之后切换到编程任务时候，头脑中仍然会出现购物和游戏场景。

典型的，在处理复杂单一任务的开始阶段，人脑要为该任务「分配资源并构建资源」，这包括分配运动、视觉方面的感知，认知的任务特异化(cognitive categorizations)，运动输出的调制，以及这些方面功能的综合关系构建¹⁷。

这类似于对计算机编程、编译和执行。配置好之后的人脑为任务做好了准备，并在一定时间内，处理任务的过程中能不断优化配置，使得对该任务的处理效率不断提高——这是典型的强化学习过程。

在任务的整个生命周期，人脑内维持一套典型的信号特征，被称为执行控制信号¹⁸(Executive control signals)，没有这个信号，我们就不能集中注意力从事某项任务，我们的大脑虽然在工作，但是没有意识的目的性。

如果我们研究日常的认知任务在起始阶段大脑的工作状态，会发现：

1. 起始信号持续时间长度基本相同；

2. 不同的认知任务调用了基本类似的脑区（认知网络）。

这第二点决定了，人脑在不同日常认知任务之间切换时，除了面临任务切换耗散和任务混淆耗散问题，还面临认知通道问题。

我们的视觉、听觉、运动等基本功能区域在被一个任务初始化之后，信号处在维持阶段，也就是相应的通道被占用了，我们脑子里并没有多出来的通道和网络处理另外的问题，如果再引入一个类似任务，则面临通道的冲突。

这将导致两个可能的结果：任务切换或者任务冲突，后者会导致认知表现的严重降低，对于高度复杂任务，则不能进行。

我们可以两只手同时画圆圈，但是不能做到一只手画圆同时另一只手画框，因为后者是双任务占用同一网络。

在开车时候，需要使用语言功能区域读路标和计划下一步的动作，如果同时打电话或者发短信，就引起了语言通道的冲突，导致二者表现显著下降。而我们可以同时听歌/唱歌和跑步，因为这两者并不共用功能通道。

通过上面的解释我们可以了解到，所谓换做不同的事情来休息，可能并不是一个很好的休息策略。

一方面，如果这个任务比较复杂，那新的事情几乎必然使用之前事情类似的网络（大脑区域），所谓换用不同脑区的假设就不成立了。

另一方面，任务切换耗散和任务混淆耗散也会使得换做新的任务的效率大打折扣。如果我们要让已经劳累的脑区休息，那就只能转做不需要注意力集中的任务，这样的话大脑的任务信号状态就不会建立了。

工作之后的运动、听音乐（如果你本来的工作就要听音乐的话，这个例子就不成立）以及冥想可能是比较好的休息的例子。

这样一来，我们似乎更容易理解冥想了：冥想的最重要的策略就在于放松，从而不用集中注意力，能让自己的意识自由涌现、自由流动，也就是没有执行控制信号的状态。

另外，即使前后所做事情相互之间所涉及的认知通道没有明显冲突，也只是相当于降低了前者状态下的腺苷在某些大脑区域的集中，而使这种集中逐渐转化为区域，而且对整个神经系统来说，腺苷的浓度是一直升高的。

疲劳带给我们最明显的感受之一便是睡意，在我们的清醒工作阶段，ATP 的消耗以及最终产物腺苷的积累，会触发非快速动眼睡眠¹⁹(non-REM Sleep)；按照字面意思，也就是没有快速眼动的睡眠。

在这种睡眠状态下，大脑的活动下降到最低水平，人体的各器官、肌肉能得到完全的放松。神经系统因此处于恢复状态，腺苷通过水合反应逐步逆向合成，使得其浓度在神经系统的降低，同时也储存糖原——ATP 的重要来源。

同时，由于腺苷在非快速眼动期的不断代谢和由此导致的神经系统中腺苷浓度降低，这使得腺苷对神经系统的抑制作用也随之减弱，大脑因此更倾向于醒来。

在疲劳之后，遵从自己的生理系统的召唤，小睡一下，可能是个很好的方法。

容易想到的，如果外部条件不容许我们在疲劳状态下小睡或者放松，而是需要我们持续高强度的工作，那么阻滞神经系统的腺苷受体算是一个不得已的办法。

我们可以把神经系统的各种受体当作对应化学物质的「传感器」。通常，这些神经系统的传感器不像我们人类设计的那些化学物质传感器那样具有良好的特异性，在测定设计的目的物质的同时，也容易受到其他具有类似化学结构的物质的干扰。

这些干扰性的物质一般不会存在于神经系统中，所以这些受体的正常工作一般不受影响。但是人们可以从外部摄入一些人工合成的、或者天然的不自然存在于体内的物质，而这些物质可能特定受体具有更高的亲和性，使受体饱和，也就是其传感能力被阻滞了，不再能正常工作。

最为常见的例子便是毒品，毒品阻滞多种神经受体通道，特别是多巴胺受体，人因此异常兴奋、欣快——当然，很多毒品也能阻滞腺苷受体，从而使人感受不到疲劳。

毒品的效力太高了，它对这些受体的亲和力甚至百倍于多巴胺和腺苷，很容易导致神经系统的损伤，因此毒品是非法的。

有些来自于自然的物质也对腺苷受体具有相比腺苷更高的亲和力，比如咖啡——咖啡因受体和腺苷受体大部分相同，而且咖啡因的结合能力大于腺苷，所以它也能阻塞腺苷的作用²⁰，也就是不再感受到疲劳所带来的困意、注意力难以集中等情况。

但是，这显然是一种「治标不治本」的措施，咖啡因的阻滞作用没有降低腺苷的浓度水平，而我们在这种情况下继续工作，会使它的浓度持续上升，可能会达到咖啡因也无法阻滞的程度，这个时候喝咖啡就不再有效果了。

腺苷是神经抑制剂，同时也是神经修复的调制剂²¹。它调控包括谷氨酸分泌、中枢神经炎症反应、血脑屏障渗透性等²²。

长期高水平的腺苷浓度会导致这些神经系统的修复功能异常，特别是血脑屏障渗透性的改变，可能使有害物质侵入神经系统，产生器质性的结构和功能损伤，诱发包括抑郁症等难以治愈或者说无法「完全治愈」的神经系统疾病。

也就是说，长期通过喝咖啡来抗疲劳阻断神经系统的疲劳感受的同时，也把自己的神经系统置于更高的危险之中，而神经系统的最基本结构——神经元，虽然在人成年之后能重生，但是速度几乎可以忽略。

人类的神经系统，在目前的医疗条件下，是一旦损坏就永不能修复到从前的水平了。以这种观点来看，神经系统是一种极为珍贵的耗材。

到这里我们再总结一下。面对疲劳我们有很多基本的策略，包括：

1. 转做不同的事情，新的事情要与先前的事情具有认知上的明显差异，不然的话达不到休息效果，反而造成了低效的「多任务」状态。例如，我们在感觉脑力耗尽之时可以做一些机械性的活动，比如绘画、手工等。我有一个电影行业的朋友，他从小学双簧管，在工作劳累、感觉生活压力巨大的时候会坐下来制作双簧管哨片，这是一个很好的调节

2. 神经系统的工作原理决定了人能高效工作的时间是很有限的，通常不超过几个小时。在一个典型的工作日中，几个小时之后通常是午间时间，这个时候可以小憩一下，能很好地恢复精神状态，条件不便的话可以选择冥想等精神放空的方法。

3. 喝咖啡、红牛等功能饮料属于应急方法，可以偶尔一用。这类方法会使人在神经系统处于危险的工作状态时没有得到及时的疲劳反馈信息。长期使用这类策略是不合理的。

4. 每晚足够长时间的深度睡眠是保障精神状态的基础。良好的睡眠能在一天的高压工作和疲惫之后全面地恢复神经系统。如果睡眠有问题，则会大大降低生活质量，同时也会给神经系统带来额外的压力。有睡眠问题的人应当早日寻医解决。

案例：

「事情非常多的时候，就会花更多的时间去想如何科学地规划，结果时间就这样过去了。最后还是熬夜，东一件西一件毫无章法地完成了任务，觉得很累啊。」

这个例子呈现了一种典型的「多任务」状态。当事者给自己安排了过多的任务，超越能泰然面对的限度。

强迫自己面对这样强度的工作，需要每天在脑子里构想很多内容，不断在任务之间切换，同时还要担心完不成今日的任务。高压力和担忧同时作用，让工作的效率严重降低了。

当事者应当主动想办法减少自己每天需要处理的工作量，比如找月嫂处理家务活，让同事帮助处理一部分内容，甚至换一份轻松一点的工作。