Наш мозок використовує більше кисню, коли виконує складніші завдання. Це Engineering/Pexels
Після довгого дня роботи або навчання ваш мозок може відчувати, що з нього втрачає енергію. Але чи спалює наш мозок більше енергії під час занять розумовою атлетикою, ніж під час інших видів діяльності, наприклад, перегляду телевізора?
Щоб відповісти на це питання, ми повинні поглянути на машинне відділення нашого мозку: нервові клітини. Основною енергетичною валютою клітин нашого мозку є молекула аденозинтрифосфату (або АТФ), яку наш організм виробляє з цукру та кисню.
Відстежити енергоспоживання мозку можна за допомогою цукру та кисню, але кисень є більш доступним варіантом.
Відстеження споживання кисню мозком рахунки для приблизно 20% споживання енергії тілом, незважаючи на те, що становить лише 2% його ваги.
Це приблизно 0.3 кіловат-години (кВт-год) на день для середньої дорослої людини, що більш ніж у 100 разів перевищує стандартний смартфон вимагає щодня. І це еквівалентно 260 калоріям або 1,088 кілоджоулям (кДж) на день (загальне споживання енергії дорослою людиною становить приблизно 8,700 кДж на день).
Як ми знаємо?
У 2012 році британський нейробіолог Девід Еттвелл і його колеги вимірюване споживання кисню у шматочках мозку щурів.
Вони визначили, що в той час як 25% енергетичних потреб витрачається на господарську діяльність, як-от підтримка клітинних стінок, основна частина 75% використовується на обробку інформації, таку як обчислення та передача нейронних сигналів.
Ми не можемо виміряти споживання енергії мозком у людей у такий спосіб, але ми можемо стежити за киснем, оскільки підвищена активність мозку вимагає більше кисню.
Одним із підходів до вимірювання змін у споживанні кисню нашими тілами є вимірювання CO? рівні за допомогою капнографічного пристрою (де повітря надходить у трубку). Це вимагає від учасників носити маску, але це інше неінвазивний.
Дослідження справді показують, що підвищене розумове навантаження (наприклад, виконання розумової арифметики, міркування або багатозадачність) пов’язане зі збільшенням споживання кисню (вимірюється через CO? реліз).
Однак підвищене споживання кисню також може бути пов’язано з реакцією всього організму на емоційну, стресову ситуацію і не відображає реальних змін у діяльності мозку.
Чи можемо ми виміряти використання кисню лише в мозку?
Це складно. Підвищення активності мозку викликає збільшення надходження насиченої киснем крові. Це додаткове надходження збагаченої киснем крові залежить від конкретного регіону і може (буквально) направлятися з мікрометричною точністю до активних нейронів.
Так як кров і її кисень слабо притягуються магнітні поля, ми можемо використовувати МРТ (магнітно-резонансну томографію), інструмент без радіації, щоб отримати, хоча й непряме, вимірювання активності мозку.
Але, на жаль, ми не можемо використовувати МРТ, щоб сказати нам, скільки енергії наш мозок використовує для різних розумових дій. Дослідження МРТ можуть визначити лише відносні відмінності в активності мозку та споживанні енергії, а не абсолютні значення.
Однак це має сенс, враховуючи, що наш мозок завжди ввімкнений і тому завжди потребує енергії. Навіть у моменти, коли ми випадково можемо вважати стани бездіяльності, ми все одно обробляємо величезні обсяги інформації.
По-перше, є постійний сенсорний вхід: ми зазвичай не проводимо день у темний флотаційний резервуар.
По-друге, наша розумова діяльність, навіть у, здавалося б, стані без завдань, відскакує від того, що ми згадуємо минулі події та плануємо своє майбутнє.
І, нарешті, є наші емоції, які, навіть якщо вони ледь помітні (наприклад, відчуття спокою чи невпевненості), є продуктами діяльності мозку, а тому супроводжуються постійними витратами енергії.
Отже, наскільки збільшується мозкова активність?
Давайте візьмемо щось просте, наприклад звернення уваги. Дослідження МРТ показали, що уважне спостереження за рухомими об’єктами в порівнянні з пасивним спостереженням за ними збільшує мозкову активність у нашій зоровій корі на близько 1%.
Це здається не дуже великим, особливо враховуючи, що потилична частка, в якій знаходиться зорова кора (що має сенс того, що ми бачимо), становить лише близько 18% маси нашого мозку.
Але цікаво, що обробка візуальної інформації призводить до a зниження активності у слухових областях, тобто ми витрачаємо менше енергії на обробку звуків у нашому оточенні. Це також працює навпаки: коли ми звертаємо увагу на слухову інформацію, ми зменшуємо свою візуальну діяльність.
На рівні всього мозку вартість уваги до візуального стимулу, ймовірно, вже компенсується заощадженнями на слуховій обробці.
Наш мозок йде на компроміси, коли ми зосереджуємося на різних речах. Shutterstock
Таким чином, у двох словах, дослідження показує нам, що розумова діяльність справді пов’язана зі збільшенням споживання енергії. Тим не менш, збільшення мінімальне, залежить від регіону і часто компенсується зменшенням енергії в інших областях.
Тоді чому ми відчуваємо себе виснаженими після надто великої розумової діяльності?
Ймовірно, це результат психічного стресу. Складні розумові завдання, як правило, викликають емоційний виклик і призводять до підвищена активація нашої симпатичної нервової системи, що зрештою призводить до психічної та фізичної втоми.
Хороша новина полягає в тому, що нам не потрібно хвилюватися, що надмірна розумова діяльність виснажить енергію нашого мозку. Але все ж варто дотримуватися темпу, щоб уникнути розумового перевантаження, стресу та втоми.
про автора
Олівер Бауман, асистент кафедри психології, Університет Бонда
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Книги про підвищення продуктивності зі списку бестселерів Amazon
«Пік: секрети нової наукової експертизи»
Андерс Ерікссон і Роберт Пул
У цій книзі автори спираються на свої наукові дослідження, щоб зрозуміти, як кожен може покращити свою ефективність у будь-якій сфері життя. У книзі пропонуються практичні стратегії для розвитку навичок і досягнення майстерності, зосереджені на навмисній практиці та зворотному зв’язку.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Атомарні звички: простий і перевірений спосіб створити хороші звички та позбутися поганих»
Джеймс Клір
Ця книга пропонує практичні стратегії формування хороших звичок і позбавлення від поганих з акцентом на невеликі зміни, які можуть призвести до великих результатів. Книга спирається на наукові дослідження та приклади з реального світу, щоб надати корисні поради всім, хто хоче покращити свої звички та досягти успіху.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Мислення: нова психологія успіху»
Керол С. Двек
У цій книзі Керол Двек досліджує концепцію мислення та те, як воно може вплинути на нашу продуктивність і успіх у житті. Книга пропонує зрозуміти різницю між фіксованим мисленням і мисленням зростання, а також пропонує практичні стратегії розвитку мислення зростання та досягнення більшого успіху.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Сила звички: чому ми робимо те, що робимо в житті та бізнесі»
Чарльз Духігг
У цій книзі Чарльз Дагігг досліджує науку, що стоїть за формуванням звички, і те, як її можна використовувати для покращення наших результатів у всіх сферах життя. Книга пропонує практичні стратегії розвитку хороших звичок, відмови від поганих і створення тривалих змін.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Розумніше, швидше, краще: секрети продуктивності в житті та бізнесі»
Чарльз Духігг
У цій книзі Чарльз Дагіг досліджує науку про продуктивність і те, як її можна використовувати для покращення наших результатів у всіх сферах життя. Книга спирається на реальні приклади та дослідження, щоб надати практичні поради для досягнення більшої продуктивності та успіху.
