Mentale Erschöpfung: PNAS-Studie zeigt, wie Glutamat die Anstrengung bremst

Geistige Erschöpfung gilt im Leistungsalltag oft fälschlicherweise als Schwäche der Selbstdisziplin. Eine wissenschaftliche Untersuchung liefert nun neue Einblicke in die biologischen Mechanismen mentaler Ermüdung.

In einer im Fachjournal PNAS publizierten Studie untersuchte ein Team um Alexander Soutschek vom Universitätsklinikum Würzburg gemeinsam mit der Ludwig-Maximilians-Universität München, welche Prozesse bei intensiver Denkarbeit im Gehirn ablaufen.

Stoffwechselprodukte bremsen die Leistungsbereitschaft

Für das Experiment lösten 31 gesunde Erwachsene an zwei Tagen jeweils 20 Minuten lang eine anspruchsvolle Gedächtnisaufgabe. Ein Teil der Gruppe erhielt dabei eine anregende transkranielle Hirnstimulation über dem dorsolateralen präfrontalen Kortex, während die Kontrollgruppe eine Scheinbehandlung durchlief.

Zwar erzielten die stimulierten Probanden zunächst bessere Ergebnisse bei der Aufgabenbewältigung, zeigten sich im Anschluss jedoch messbar erschöpfter. Ihre Bereitschaft, sich erneut geistig anzustrengen, sank deutlich.

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Mittels Magnetresonanzspektroskopie wiesen die Forschenden nach, dass die Stimulation zu einem stärkeren Anstieg von Glutamat und weiteren glutamatergen Stoffwechselprodukten im präfrontalen Kortex führte. Dieser biochemische Anstieg hing laut statistischer Auswertung direkt mit dem Rückgang der Anstrengungsbereitschaft zusammen, insbesondere nach längeren Belastungsphasen.

Studienleiter Soutschek erläuterte dazu, dass Ermüdung keine reine Frage der Willenskraft sei, sondern an neurobiologischen Grenzen des Gehirns liege.

Die Autoren verweisen zugleich auf methodische Einschränkungen: Die Stichprobe fiel mit 31 Personen klein aus, die Ermüdung wurde über die Aufgabenbereitschaft erfasst, und es lag keine klinische Diagnose vor.

Inwiefern die Mechanismen auf Krankheitsbilder wie Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörungen (ADHS), Depressionen, Schizophrenie oder ME/CFS übertragbar sind, bleibt Gegenstand künftiger Forschung. Laut der Deutschen Gesellschaft für Psychiatrie, Psychotherapie und Nervenheilkunde sind allein von ADHS 2,5 bis 4 Prozent aller Erwachsenen betroffen.

Chronische Erschöpfung erfordert gründliche Differenzierung

Dauerhafte mentale und körperliche Erschöpfungszustände stellen auch die medizinische Diagnostik vor Herausforderungen. Martin Keck vom Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München ordnet ein Burnout als Ausschlussdiagnostik ein.

Vor einer entsprechenden Einstufung seien ausführliche Gespräche, körperliche Untersuchungen und Labortests zwingend erforderlich, um organische Ursachen auszuschließen.

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Zu diesen potenziellen Auslösern zählen unter anderem Hashimoto-Thyreoiditis, Schilddrüsenunterfunktion durch Jodmangel, Infektionen wie HIV, Tuberkulose oder Borreliose sowie Multiple Sklerose, Leukämie, starkes Schnarchen mit Atemaussetzern, Eisenmangel oder Nebenwirkungen von Blutdrucksenkern.

Noch gravierender zeigt sich das Beschwerdebild bei der myalgischen Enzephalomyelitis / dem chronischen Fatigue-Syndrom (ME/CFS). Nach Angaben der Deutschen Gesellschaft für ME/CFS leiden hierzulande etwa 650.000 Menschen unter der Erkrankung – vor der Corona-Pandemie lag die Zahl bei rund 250.000. Frauen sind zwei- bis dreimal häufiger betroffen.

Typische Merkmale sind starke Kopf- und Gliederschmerzen, Licht- und Lärmempfindlichkeit sowie eine Erschöpfung, die sich durch Schlaf nicht bessert. Bernhard Schieffer, Chefarzt der Kardiologie am Universitätsklinikum Marburg, verwies darauf, dass ME/CFS-Patienten in Deutschland sehr schlecht versorgt seien und vor allem für Schwerstkranke Versorgungsstrukturen fehlten. Er geht von bis zu 1,2 Millionen Betroffenen mit post-infektiösen Symptomen aus.

Gezielte Regeneration im Arbeitsalltag

Abseits chronischer Erkrankungen verlangt auch alltägliche Belastung nach differenzierten Gegenmaßnahmen. Die Erholungsforscherin Lina Ejlertsson unterscheidet sieben verschiedene Formen der Erschöpfung – von mentaler und körperlicher über emotionale, soziale, kreative und seelische bis hin zu sensorischer Ermüdung –, die jeweils unterschiedliche Regenerationsansätze erfordern.

Befunde aus der Arbeitsforschung zeigen, dass eine Kombination aus langen und kurzen Ruhephasen am effektivsten wirkt. Bei hoher Entscheidungslast empfehlen sich mehrere kurze Pausen, während bei sensorischer Reizüberflutung Stille hilft und bei körperlicher Inaktivität Bewegung am Feierabend für Ausgleich sorgt. Auch Aufenthalte im Freien beschleunigen die Erholung; bereits kurze Phasen im Wald zeigen messbare Effekte.

Ergänzend betont die Resilienzforscherin Julia Linke von der Universität Mainz die Bedeutung mentaler Fitness, verstanden als Fähigkeit zur Selbstregulation in Stresssituationen.

Neben Schutzfaktoren wie Akzeptanz, Optimismus und sozialer Unterstützung helfen einfache Techniken: Ruhiges, tiefes Atmen oder Progressive Muskelrelaxation signalisieren dem Nervensystem Herunterregulierung, da das Ausatmen den Parasympathikus aktiviert.

Fachleute für Konzentration raten zudem, Multitasking zu vermeiden und Handlungen schrittweise zu fokussieren, um die kognitive Belastung gering zu halten.