この結果は、ペシグリオーネ氏らの次の実験によって明らかになりました。
実験には、40人のボランティアが参加。
そのうち24人(第1グループ)には脳を酷使する難しいタスクを、残りの16人(第2グループ)には前者よりもかなり簡単なタスクを行うよう指示しました。
そして両チームともタスクを6時間(10分休憩を2回含む)続け、研究チームはその間、参加者の脳内の変化を「磁気共鳴分光法(MRS):脳内代謝物の濃度を測定する方法」で調べました。
その結果、タスクを終えた第1グループの脳の前頭前皮質では、神経伝達物質「グルタミン酸」の濃度が高く、同時に疲労の指標となるさまざまな物質も検出されました。
一方、タスクを終えた第2グループでは、脳内のグルタミン酸濃度が低く、精神的な疲労も見られませんでした。
このことから、前頭前皮質のグルタミン酸濃度は、ハードな認知作業によって高まり、これが精神的疲労を生み出していると分かります。
グルタミン酸の過剰な蓄積を解消するには休息が大切
グルタミン酸の蓄積は精神的疲労をつくり出しますが、それ自体の存在が問題なのではありません。
そもそもグルタミン酸は脳にとって重要な神経伝達物質であり、気分・記憶・学習能力をコントロールし、脳の機能を最適化する役割を担っています。
また中枢神経系で興奮性の神経伝達物質としても働き、神経細胞を刺激し、情報を受け取りやすくする働きもあります。
そのため疲労を引き起こすのはグルタミン酸の存在ではなく、グルタミン酸の過剰な蓄積です。

ハードな認知作業によってグルタミン酸が過剰に蓄積されると、脳信号の微妙なバランスが崩れ、情報伝達が損なわれます。
重篤な場合には、毒性を引き起こすこともあるといいます。
そのため精神的な疲れを感じているときというのは、判断能力が大きく損なわれた状態でもあり、脳はより負担の少ない意思決定を重視する可能性があります。