Desde un punto de vista materialista, el proceso de pensar (o estudiar, en este caso) es un proceso computacional llevado a cabo por una red extremadamente compleja de neuronas.
Una neurona activa otra utilizando bombas moleculares: máquinas moleculares que dirigen una señal específica desde el interior de la célula hacia su entorno exterior. La segunda neurona, al recibir la señal a su superficie, cambia su propia carga eléctrica, lo que la hará señal a la siguiente célula de la cadena.
Evitaré entrar en demasiados detalles, pero para restablecer la carga eléctrica de la célula, las bombas moleculares tendrán que gastar mucha energía para mover los iones. De hecho, la mayor parte de la energía de un mamífero se gasta en estas bombas (tienen una función similar en los músculos) (cita requerida).
tl; dr: en tu cerebro gasta groseramente una quinta parte de tu energía. “estar cansado” es el aspecto mental de su cuerpo que entra en un modo de conservación de energía. Una parte del esfuerzo de conservación es intentar hacerte pensar menos.
No es mi campo de experiencia, espero que haya ayudado de todos modos.