Karar yorgunluğu nörobiyoloji ilişkisi, yürütücü işlevlerin defalarca kullanımının karar kalitesini ve öz-denetimi nasıl aşındırdığını açıklayan bir araştırma alanıdır. Gün içinde alınan kararların birikmesiyle ortaya çıkan bu bozulma, rastgele bir yorgunluk değil; özgül nörobiyolojik mekanizmaların işlevsel tükenmesinin yansımasıdır. Prefrontal korteks, özellikle dorsolateral prefrontal korteks (dlPFC) ve anterior singulat korteks, her karar sürecinde glikoz metabolizmasını ve nörotransmitter kapasitesini aktive eder. Ego tükenmesi hipotezi, karar almanın öz-kontrolle paylaşılan sınırlı kaynakları tükettiğini öne sürmüş ve bu tez hem çürütme hem de doğrulama çalışmalarıyla tartışmalı bir konum kazanmıştır. Ancak karar yorgunluğu nörobiyoloji araştırmaları daha spesifik bir mekanizmayı işaret etmektedir: Tekrarlayan karar gerektiren görevlerde striatal dopaminerjik sistemin aktivasyon eşiğinin yükseldiği ve koşul bağımsız varsayılan seçeneklere yönelimin arttığı gözlemlenmektedir. Adli psikiyatri alanındaki araştırmalar bu mekanizmanın dramatik sonuçlarını belgelemiştir: Tahliye kurulu kararlarının gün içinde dağılımı incelendiğinde, sabah saatlerinde tahliye oranlarının %65'e yaklaştığı; gün sonunda ise bu oranın yaklaşık %10'a gerilediği görülmektedir. Kararların kalitesini düşüren tek değişken bilgi değil, karar yükünün birikmesidir. Nörobiyolojik perspektiften glukozun kritik rolü tartışmalıdır. Glikoz takviyesinin karar kalitesini artırdığı gösteren çalışmalar mevcuttur; ancak bu etki basit bir yakıt-enerji ilişkisinden çok, beyin ödül sistemindeki motivasyon sinyalleriyle bağlantılı olabilir. Daha güçlü kanıt, frontal korteks aktivasyonunun önceki kararların sayısıyla ters orantılı düştüğünü gösteren fMRI çalışmalarından gelmektedir. Sistematik azaltma protokolleri açısından birkaç kanıta dayalı strateji öne çıkmaktadır. Karar önceden düzenleme (decision pre-commitment), gün içinde yapılacak yüksek eforlu kararların sabah saatlerine taşınmasını ve rutin kararlar için kalıpların önceden belirlenmesini kapsar. Seçenek mimarisinin sadeleştirilmesi, günlük kararlardaki tekrar eden öğelerin algoritmalara veya kurallara devredilmesiyle zihinsel yük azaltılmasını sağlar. Biyolojik tarafta kısa molalar ve yeterli protein içeren öğünler, karar yorgunluğu nörobiyoloji döngüsünü kesme kapasitesi bakımından destekleyici kanıt taşımaktadır. Bu bilginin pratik değeri salt akademik değildir. Yöneticiler, klinisyenler ve yoğun karar yükü altında çalışan herkes için gün içinde yüksek etkili kararların yerleştirildiği zaman dilimi ve önce gelen kararların zihinsel maliyeti, performans optimizasyonunun göz ardı edilen bir boyutunu oluşturmaktadır.