大脑“算力过载”：高负荷用脑正在悄悄透支认知效率

电脑发生“算力紧张”时，问题往往不在于已经处理了多少文件，而在于并行任务对硬件资源的抢占。人类大脑同样受限于神经资源的边界，日常体验里的“费脑感”，并不直接等价于工作量，而是取决于维持目标行为表现，大脑需要并行调度的注意力、记忆和控制资源。

这种主观层面的脑力消耗，在认知科学中有一个更准确的概念——mental effort（心理努力）。它是指完成某项认知任务时，个体感受到自己需要投入多大程度的心理资源。

2024年《Psychological Bulletin》的一项Meta分析对此进行了大规模检验，共涉及4670名独立参与者。以NASA-TLX量表评估完成任务所需的主观努力程度。结果显示，心理努力越高，往往伴随越强的烦躁、紧张和受挫等负性体验[1]。

这并不意味着高脑力消耗就必然直接导致疲劳，但传递的关键信息是：持续维持高水平认知投入，本身就存在成本。

那么，什么样的任务最容易让这种成本快速升高？答案要从“认知负荷”说起。

认知负荷的关键：工作记忆要同时处理多少信息

人的工作记忆容量有限。

2023年《Educational Psychology Review》的综述指出，任务复杂度的重要来源，并不是信息总量本身，而是有多少彼此关联的信息元素必须同时在工作记忆中被处理。需要同时协调的元素越多，认知负荷就越高[2]。

由此可以厘清一个常见误区：信息多≠认知负荷高。记忆大量彼此独立的知识点虽然耗时，却可以逐个处理。而对于一道只有几个条件的复杂问题，如果这些条件必须同时比较、更新和整合，反而更容易迅速占满工作记忆。

认知负荷同时受专家效应调节。对于初学者，多个信息往往需要分别处理。而熟练者可以借助长期记忆中的知识结构，把多个元素“打包”为一个整体，从而减少工作记忆的占用。

综上，认知负荷的本质，不是你储存了多少知识，而是当下一瞬间，大脑必须同时调度协调的关联信息单元规模。

认知负荷升高，大脑控制网络会发生什么变化？

认知负荷不仅是主观感受，也能在大脑网络中被观察到。

发表于《Nature Communications》的一项研究分析了Human Connectome Project中737名健康成年人的fMRI数据。与低负荷0-back任务相比，高负荷2-back任务中，受试者准确率下降、反应时间延长。更重要的是，随着工作记忆负荷增加，显著性网络和额顶控制网络之间的动态交互增强，而网络的“功能可控性”下降[3]。

研究者认为，当工作记忆中需要同时操控的信息增多时，脑网络之间的交互会更加僵硬，从一个状态切换到另一个状态也需要更多控制投入。

这里的“控制投入”并不等于ATP直接消耗，而是说明一个更重要的问题：任务越复杂，大脑维持目标、更新信息和协调网络的成本越高。

认知控制的资源成本：精细化信息加工并非无偿过程

现实中的高强度用脑，远不止简单记忆存储，还包含目标筛选、干扰抑制、多维度比对、动态权衡决策等一系列高级认知操作。

《Nature Human Behaviour》的一项研究通过5项实验，考察人在决策前如何主动搜集信息。结果发现，如果想更快、更高效地找到有价值的信息，就需要投入额外的认知控制，而加入“认知努力成本”后，计算模型能够更好地解释人的真实行为[4]。

更关键的是，模型推导得到的认知努力成本，和主观疲劳存在直接耦合。随着任务持续进行，受试者主观疲劳水平逐步攀升；个体为追求信息检索效率所付出的认知成本越高，疲劳的累积速率越快。

这揭示一个容易被忽略的事实：主动抑制无关干扰、刻意维持高正确率、反复迭代寻求最优解，这些看不见的高级脑力运算，都会持续累加认知成本。大脑想要长期保持高阶输出，认知控制的消耗会不断叠加。

认知疲劳不是“失误增多”，而是大脑会优先回避高成本任务

大众普遍的直觉是：大脑疲劳之后，首要信号就是出错变多、反应速度变慢。但近年认知神经科学发现了认知疲劳的重要悖论：早期认知疲劳不一定造成任务绩效显著下滑，最先改变的是个体的价值决策偏好。

2025年《Trends in Cognitive Sciences》总结的一组实验中，参与者连续约6小时完成不同难度的认知任务。即使到了实验后期，高负荷组的正确率仍保持在较高水平，但他们的行为选择已经发生变化——越来越偏好即时、低成本的奖励，而不是继续等待或付出更多努力[5]。

2025年《Journal of Neuroscience》的一项fMRI研究也得到类似结果。28名健康受试者反复完成高负荷工作记忆任务后，主观疲劳显著增加，但任务表现并未同步下降。与此同时，他们越来越倾向放弃那些“需要付出更多认知努力才能获得更高奖励”的选项[6]。

脑成像进一步提示，背外侧前额叶中与认知努力相关的信号，会影响岛叶对“值不值得继续费力”的评估。

因此，累并不一定意味着已经做不动了。很多时候，你仍然能做，只是大脑开始觉得继续投入这么高的认知成本越来越“不划算”。

这也解释了为什么连续工作几个小时后，人会越来越想刷手机、处理简单邮件，或者把复杂任务拖到第二天。

持续重复用脑，特定脑区也会更早出现“疲劳”

认知疲劳并不一定意味着整个大脑统一电量耗尽。

《Communications Biology》的一项研究通过约40分钟持续视觉刺激，让特定视觉网络反复处于工作状态。结果发现，持续受到刺激的区域所对应的视觉任务表现明显下降，而未持续刺激的区域基本保持稳定。与此同时，相关区域的fMRI信息编码能力也出现下降[7]。

这说明，持续重复刺激带来的功能变化并不是均匀发生在整个大脑，而可能更集中在反复参与当前任务的特定脑区。

这一研究提示，脑疲劳未必是整个大脑一起“没电”，反复承担同一类任务的局部脑区，可能更早出现功能下降。

认知疲劳可能是大脑发出的“成本信号”

认知疲劳究竟是资源耗尽，还是动机下降，学界长期存在争论。

2025年《Trends in Cognitive Sciences》提出了一个综合模型：持续调用认知控制系统，可能逐渐引起神经代谢和网络状态变化，使后续认知控制的成本升高。与此同时，大脑还会根据任务收益和当前状态，重新判断是否值得继续投入[5]。

因此，疲劳可能并不是简单地把大脑“耗空”，而更像是一种调节信号——当高强度认知控制持续过久，大脑逐渐提高继续努力的“价格”，促使我们减少高负荷行为。

至于这一过程中究竟是哪一种代谢变化最关键，目前还没有统一答案。代谢物积累、能量底物变化等机制仍在研究之中。

所以，与其说“越努力，大脑越没能量”，不如说：持续高负荷工作，会让认知控制越来越昂贵。

降低无效认知负荷，才是更高效的用脑方式

既然认知负荷的重要来源是“同时处理的信息过多”，那么合理拆解任务，本身就是降低无效负荷的方法。

2026年《Nature Human Behaviour》的一项研究比较了两种学习方式：一组一开始就同时学习多个线索，另一组则先把线索拆开、逐个学习。结果显示，先“拆开学”的参与者学习速度更快，之后进入相同的多线索测试时，准确率仍然更高，而且这一结果在后续实验中得到重复[8]。

这说明减少同一时间需要协调的信息，可以降低学习过程中的处理难度。对于复杂工作而言，把任务分阶段完成、把重要信息外化为笔记或清单、减少无意义的频繁切换，都有助于降低不必要的认知负荷。

高负荷用脑，还需要哪些基础支持？

降低无效认知负荷，是缓解脑力压力的重要一步。但持续高强度用脑往往还伴随着压力、情绪波动以及持续的神经活动和代谢需求。因此，除了给大脑“减负”，维持稳定的情绪与神经状态、保障神经系统正常功能，并提供必要的代谢基础，同样值得关注。近年来，围绕传统方剂、B族维生素以及大脑高能磷代谢的一系列研究，已经从不同角度为这些问题提供了一些科学线索。

甘麦大枣汤相关研究主要集中在睡眠、情绪和压力状态。2026年发表于《Chinese Medicine》的一项动物研究发现，含甘麦大枣汤基础的改良方可改善慢性应激模型中的焦虑、抑郁样行为和识别记忆，并伴随TrkB/ERK/CREB及突触可塑性相关改变[9]。

B族维生素方面，一项随机双盲安慰剂对照研究纳入215名30～55岁全职工作男性，连续33天使用含B1、B2、B6等成分的复合维生素矿物质制剂。在持续高认知需求任务下，补充组部分认知表现更好，同时报告的精神疲惫感显著降低。任务过程中评估的心理疲劳感也呈下降趋势[10]。

能量代谢方面，《Journal of Neuroscience》报道的一项研究利用^31P-MRS检测30名健康成年人发现，从上午9点到下午5点，左侧丘脑磷酸肌酸下降约7%，无机磷上升约17%。20分钟小睡后，这些指标明显向早晨水平恢复。这说明持续清醒过程中，大脑高能磷代谢会发生动态变化[11]。

江中牌脑力静：为持续用脑提供多维支持

前面的研究提示，高负荷用脑并不是单一环节问题。任务本身会增加认知负荷，而长时间持续用脑又常常伴随压力、情绪波动以及神经活动和能量代谢需求增加。因此，面对长期备考、连续加班等高强度脑力场景，一方面需要通过合理安排任务减少无效认知负荷，另一方面也需要从情绪与神经状态、神经系统正常功能以及能量代谢基础等多个层面提供支持。

江中牌脑力静的组方正体现了这种多维思路。其以甘草、小麦、大枣组成的甘麦大枣汤为基础，具有养心安神、和中缓急、补脾益气的传统应用基础，可从睡眠、情绪及相关神经状态角度理解其作用。同时配伍维生素B1、B2、B6，参与神经系统正常功能及能量代谢过程。甘油磷酸钠则进一步从磷营养和能量代谢基础层面提供补充。

因此，江中牌脑力静并不是简单追求短时间的“提神”或让大脑持续超负荷运转，而更适合定位于高强度用脑状态下的综合脑力支持。对于备考学习、职场持续用脑，以及需要日常脑力调养的人群，其组方从不同维度共同作用，为大脑维持相对稳定、持久的工作状态提供支持。

写在最后

大脑出现“算力紧张”，未必是因为事情做得太多，而是同时处理的信息太多、认知控制持续占用太久。当负荷不断累积，效率下降、回避复杂任务和疲劳感也就更容易出现。

真正高效的用脑，不是不断给大脑“加任务”，而是合理分配算力、减少无效负荷，并为持续工作提供必要的基础支持。

参考文献

[1] David L, Vassena E, Bijleveld E. The unpleasantness of thinking: A meta-analytic review of the association between mental effort and negative affect. Psychol Bull. 2024 Sep;150(9):1070-1093.

[2] Ouhao Chen, Fred Paas, John Sweller. A Cognitive Load Theory Approach to Defining and Measuring Task Complexity Through Element Interactivity. Educational Psychology Review. 2023;35:63-81.

[3] Cai W, Ryali S, Pasumarthy R, Talasila V, Menon V. Dynamic causal brain circuits during working memory and their functional controllability. Nat Commun. 2021 Jun 29;12(1):3314.

[4] Petitet P, Attaallah B, Manohar SG, Husain M. The computational cost of active information sampling before decision-making under uncertainty. Nat Hum Behav. 2021 Jul;5(7):935-946.

[5] Pessiglione M, Blain B, Wiehler A, Naik S. Origins and consequences of cognitive fatigue. Trends Cogn Sci. 2025 Aug;29(8):730-749.

[6] Steward G, Looi V, Chib VS. The Neurobiology of Cognitive Fatigue and Its Influence on Effort-Based Choice. J Neurosci. 2025 Jun 11;45(24):e1612242025.

[7] Ioannucci S, Chirokoff V, Dilharreguy B, Ozenne V, Chanraud S, Zénon A. Neural fatigue by passive induction: repeated stimulus exposure results in cognitive fatigue and altered representations in task-relevant networks. Commun Biol. 2023 Feb 3;6(1):142.

[8] Mi Q, Summerfield C. Human curriculum learning of a cue combination task. Nat Hum Behav. 2026 Aug;10(8):1539-1556.

[9] Xu QQ, Xue LR, Hu Z, Qian S, Xian YF, Lin ZX. Modified Gan-Mai-Da-Zao decoction for behavioral and psychological symptoms of dementia: preclinical efficacy and molecular mechanisms. Chin Med. 2026 Aug 20;21(1):210.

[10] Kennedy DO, Veasey R, Watson A, Dodd F, Jones E, Maggini S, Haskell CF. Effects of high-dose B vitamin complex with vitamin C and minerals on subjective mood and performance in healthy males. Psychopharmacology (Berl). 2010 Jul;211(1):55-68.

[11] Gordji-Nejad A, Matusch A, Li S, Kroll T, Beer S, Elmenhorst D, Bauer A. Phosphocreatine Levels in the Left Thalamus Decline during Wakefulness and Increase after a Nap. J Neurosci. 2018 Dec 5;38(49):10552-10565.