Warum Denken so verdammt anstrengend ist

Harte körperliche Arbeit, Sport und Bewegung machen müde. Keine Frage. Doch harte geistige Arbeit?

Lange über Texten grübeln, schwierige Literatur lesen, Schach spielen, ein neues Stück auf dem Klavier lernen, fordernde Autofahrten, sich über eine längere Zeitspanne hinweg konzentrieren - auch das erschöpft. 

Warum stundenlanges Denken schlaucht, haben Forschende aus Frankreich untersucht und ihre Ergebnisse im Fachmagazin Current Biology veröffentlicht. Eine Erkenntnis: Der Grund für die Erschöpfung hat ganz bestimmte biologische Gründe.

Konzentration, bitte!

Im Rahmen der Studie mussten Probanden, die in zwei Gruppen eingeteilt waren, sich über sechs Stunden hinweg konzentrieren, mit zwei kurzen Pausen von jeweils zehn Minuten. Eine Gruppe musste die kognitiv etwas anspruchsvollere Aufgabe lösen: Die Teilnehmer bekamen im Sekundentakt Buchstaben gezeigt und mussten entscheiden, ob sie den gleichen Buchstaben sahen, der ihnen drei Tafeln zuvor gezeigt wurde. Die zweite Gruppe hatte die gleiche Aufgabe, allerdings ging es hier um den Buchstaben, den die Probanden jeweils direkt zuvor gesehen hatten.

"Nach sechs Stunden gaben unabhängig von der Schwere der Aufgabe beide Gruppen an, dass sie sich erschöpft fühlen", sagt Antonius Wiehler, Erstautor der Studie und Verhaltensforscher am Paris Brain Institute (ICM) des Pitié-Salpêtrière Krankenhauses in Paris. Dies könne auch daran liegen, dass wir darauf konditioniert sind, uns nach einem Arbeitstag eben erschöpft zu fühlen, so Wiehler.

Da "Gewohnheit" aber kein wirkliches wissenschaftliches Argument ist, ging es in einem nächsten Schritt darum, herauszufinden, ob es dafür eine biologische Erklärung im Gehirn gibt. Sie wollten herausfinden, was geistige Ermüdung wirklich ist. 

Während etwa Maschinen ununterbrochen rechnen können, kann unser Gehirn das nicht. Aber warum nicht?

Frühere Studien haben bereits den lateralen präfrontalen Cortex identifiziert, der ins Spiel kommt, wenn mehr kognitive Kontrolle erforderlich ist, zum Beispiel bei Denk- und Planungsprozessen oder Entscheidungen. Doch der Grund, warum die Ausübung kognitiver Kontrolle anstrengend ist, blieb bislang unklar.

Mithilfe von Magnetresonanzspektroskopie (MRS) ging das Forscherteam der Sache nach. "Wir haben herausgefunden, dass die Aminosäure Glutamat eine Rolle spielt", erklärt Wiehler. "In den Gruppen, die die schwierigeren Aufgaben lösen mussten, stieg die Glutamat-Konzentration über die Zeit deutlich mehr an."

Zusammen mit früheren Erkenntnissen stützt dies die Annahme, dass die Anhäufung von Glutamat eine weitere Aktivierung des präfrontalen Kortex erschwert. Das Konzentrieren fällt schwerer.

20 Euro oder 50 Euro?

"So what?", mag sich der ein oder andere nun fragen. An die Grenzen unserer kognitiven Leistungsfähigkeit haben wir uns schließlich gewöhnt. Doch in der Studie zeigte sich auch, dass der Anstieg des Glutamat-Spiegels die Kontrolle über Entscheidungen beeinflusst - was diese Information durchaus auch für unseren Alltag relevant macht.

"Wir ließen die Probanden einfache ökonomische Entscheidungen treffen: Möchten sie jetzt 20 Euro, oder in einem Jahr 50 Euro?" Es zeigte sich: Die Probanden, die in der Gruppe mit der kognitiv schwierigeren Aufgabe waren, neigten zum schnellen Geld, während die andere Gruppe langfristiger dachte. "Bei einsetzender kognitiver Ermüdung entscheiden wir uns für einfachere Vorgänge oder Handlungen, die zum Beispiel keine Anstrengung oder Warten erfordern", erklärt Wiehler. 

Es mache also durchaus Sinn, wichtige Entscheidungen am Anfang des Tages zu treffen, und nicht erst, wenn ein anstrengender Tag hinter uns liegt. 

Keine kognitiven Grenzen?

Doch ob es wirklich ratsam wäre, die Ausschüttung von Glutamat zu blockieren, ist auch nach der aktuellen Studie noch unklar. 

Schließlich ist Glutamat auch ein wichtiger Neurotransmitter, der unverzichtbar ist für motorische Funktionen wie die Ausführung von Bewegungen, für die Vermittlung von Sinneseindrücken, aber eben auch für höhere Gehirnfunktionen wie Lernen und Gedächtnis.

Ein kurzer Exkurs: Als Aminosäure ist Glutamat auch für die Appetitregulation im Gehirn verantwortlich. Es wirkt appetitsteigernd und supprimiert das Sättigungsempfinden. Das macht es zu einem beliebten Zusatzstoff in Lebensmitteln, daher ist es vielen ein Begriff.

Doch zurück zur kognitiven Leistungsfähigkeit: "Während unseres Versuchs konnten wir sehen, dass die Erschöpfung nach etwa zweieinhalb bis drei Stunden einsetzt. Die zehnminütigen Pausen haben nicht zur Erholung beigetragen", so der Neurowissenschaftler. Aber "Ruhe und Schlaf sind sicherlich förderlich, damit Glutamat aus den Synapsen entfernt wird". 

Ob sich die kognitive Ausdauer trainieren lässt, ist unklar. "Gut möglich", sagt Wiehler. "Allerdings wissen wir noch nicht, ob und wie sich dies auf das Treffen von Entscheidungen auswirkt. Eventuell gar nicht." 

Als nächstes interessiert die Forschenden, wie genau Glutamat im Schlaf abgebaut wird. Doch auch die aktuellen Studienergebnisse lassen sich bereits auf praktische Anwendungsbeispiele im Alltag übertragen. Die Überwachung der präfrontalen Stoffwechselvorgänge könnte etwa dazu beitragen, schwere geistige Ermüdung zu erkennen, so die Forschenden. Dies könnte dabei helfen, Arbeitspläne anzupassen, um Burnout zu vermeiden.