Aivomme käyttävät enemmän happea tehdessään haastavampia tehtäviä. Tämä on Engineering/Pexels
Pitkän työ- tai opiskelupäivän jälkeen aivosi saattaa tuntua siltä, että ne ovat tyhjentyneet energiasta. Mutta polttavatko aivomme enemmän energiaa harjoittaessaan henkistä urheilua kuin muiden toimien, kuten television katselun, aikana?
Vastataksemme tähän kysymykseen meidän on tarkasteltava aivomme konehuonetta: hermosoluja. Aivosolujemme tärkein energiavaluutta on adenosiinitrifosfaatti (tai ATP) -niminen molekyyli, jota kehomme valmistaa sokerista ja hapesta.
Aivojen energiankulutuksen seuranta voidaan tehdä käyttämällä sekä sokeria että happea, mutta happi on helpoin vaihtoehto.
Hapen kulutuksen seuranta, aivot kirjaa noin 20 % kehon energiankulutuksesta, vaikka se edustaa vain 2 % sen painosta.
Se on noin 0.3 kilowattituntia (kWh) päivässä keskimääräiselle aikuiselle, yli 100 kertaa enemmän kuin tyypillinen älypuhelin vaatii päivittäin. Ja se vastaa 260 kaloria tai 1,088 8,700 kilojoulea (kJ) päivässä (keskimääräisen aikuisen kokonaisenergian saanti on noin XNUMX XNUMX kJ päivässä).
Kuinka tiedämme?
Vuonna 2012 brittiläinen neurotieteilijä David Attwell ja kollegat mitattu hapenkulutus rotan aivojen siivuissa.
He selvittivät, että vaikka 25 prosenttia energiantarpeesta käytetään taloudenhoitoon, kuten soluseinien huoltoon, suurin osa 75 prosenttia käytetään tiedonkäsittelyyn, kuten laskentaan ja hermosignaalien lähettämiseen.
Emme voi mitata aivojen energiankulutusta ihmisillä tällä tavalla, mutta voimme seurata happea, koska lisääntynyt aivojen toiminta vaatii enemmän happea.
Yksi tapa mitata kehomme hapenkulutuksen muutoksia on mitata CO? tasot kapnografialaitteen kautta (jossa ilma menee putkeen). Tämä edellyttää, että osallistujat käyttävät maskia, mutta toisin tunkeilematon.
Tutkimukset osoittavatkin, että lisääntynyt henkinen kuormitus (kuten mielenlaskenta, päättely tai moniajo) liittyy lisääntyneeseen hapenkulutukseen (mitataan CO? vapauttaa).
Lisääntynyt hapenkulutus voi kuitenkin johtua myös siitä, että koko keho reagoi emotionaaliseen, stressaavaan tilanteeseen eikä heijasta todellisia muutoksia aivojen toiminnassa.
Voimmeko mitata hapen käyttöä vain aivoissa?
Se on monimutkaista. Lisääntynyt aivojen toiminta lisää happipitoista verta. Tämä ylimääräinen happirikkaan veren saanti on aluespesifistä ja se voidaan (kirjaimellisesti) kanavoida mikrometrin tarkkuudella aktiivisille hermosoluille.
Koska verta ja sen happea vetää heikosti puoleensa magneettikentät, voimme käyttää MRI:tä (magneettikuvausta), säteilytöntä työkalua, saadaksemme, vaikkakin epäsuoran, aivojen toiminnan mittauksen.
Mutta valitettavasti emme voi käyttää MRI:tä kertomaan meille, kuinka paljon energiaa aivomme käyttävät erilaisiin henkisiin toimiin. MRI-tutkimukset voivat tunnistaa vain suhteellisia eroja aivojen toiminnassa ja energiankulutuksessa absoluuttisten arvojen sijaan.
Tämä on kuitenkin järkevää, koska aivomme ovat aina päällä ja siksi ne tarvitsevat aina energiaa. Jopa hetkiä, jolloin saatamme harkita vapaamielisiä tiloja, käsittelemme silti valtavia määriä tietoa.
Ensinnäkin on aina läsnä oleva sensorinen panos: emme yleensä vietä päiväämme a tumma kelluntasäiliö.
Toiseksi, henkinen toimintamme, jopa näennäisesti tehtävättömässä tilassa, pomppii siitä, että muistelemme menneitä tapahtumia ja suunnittelemme tulevaisuuttamme.
Lopuksi ovat tunteemme, jotka jopa hienovaraisina (kuten tyyneyden tai epävarmuuden tunteet) ovat aivojen toiminnan tuotteita ja aiheuttavat siksi jatkuvaa energiakustannuksia.
Joten kuinka paljon aivojen toiminta lisääntyy?
Otetaan jokin yksinkertainen asia, kuten huomion kiinnittäminen. MRI-tutkimukset ovat osoittaneet, että liikkuvien kohteiden tarkka seuranta verrattuna niiden passiiviseen katselemiseen lisää aivotoimintaa näkökuoressamme noin 1%.
Tämä ei vaikuta kovin paljolta, varsinkin kun otetaan huomioon, että niskakyhmy, jossa on näkökuori (jossa on järkeä näkemämme), vain muodostaa noin 18% aivomassamme.
Mutta mielenkiintoista kyllä, visuaalisen tiedon käsittely johtaa a aktiivisuuden vähentäminen kuuloalueilla, mikä tarkoittaa, että käytämme vähemmän energiaa ympäristössämme olevien äänten käsittelyyn. Tämä toimii myös toisinpäin: kun käsittelemme kuuloinformaatiota, vähennämme visuaalista prosessointiaktiivisuuttamme.
Koko aivojen tasolla visuaaliseen ärsykkeeseen kiinnittämisestä aiheutuvat kustannukset ovat luultavasti jo korvattu kuulon prosessoinnin säästöillä.
Aivomme tekevät kompromisseja, kun keskitymme eri asioihin. Shutterstock
Joten pähkinänkuoressa tutkimus kertoo meille, että henkinen toiminta liittyy todellakin lisääntyneeseen energiankulutukseen. Kasvu on kuitenkin vähäistä, aluekohtaista ja usein kompensoitua muiden alueiden energian vähenemisellä.
Miksi sitten tunnemme itsemme uupuneiksi liian suuren henkisen toiminnan jälkeen?
Se on todennäköisesti seurausta henkisestä stressistä. Monimutkaiset henkiset tehtävät ovat tyypillisesti myös emotionaalisesti haastavia ja johtavat siihen lisääntynyt aktivointi sympaattisen hermostomme toimintaa, mikä johtaa lopulta henkiseen ja fyysiseen väsymykseen.
Hyvä uutinen on, että meidän ei tarvitse huolehtia siitä, että liiallinen henkinen toiminta kuluttaa aivoenergiaamme. Mutta on silti hyvä ajatus vauhdittaa itseäsi välttääksesi henkistä ylikuormitusta, stressiä ja väsymystä.
Author
Oliver baumann, apulaisprofessori, psykologian korkeakoulu, Bond University
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Kirjat suorituskyvyn parantamisesta Amazonin bestseller-luettelosta
"Piikki: uuden asiantuntemuksen salaisuuksia"
Anders Ericsson ja Robert Pool
Tässä kirjassa kirjoittajat hyödyntävät asiantuntemuksensa alan tutkimuksiaan tarjotakseen näkemyksiä siitä, kuinka kuka tahansa voi parantaa suorituskykyään millä tahansa elämänalueella. Kirja tarjoaa käytännöllisiä strategioita taitojen kehittämiseen ja mestaruuden saavuttamiseen keskittyen tietoiseen harjoitteluun ja palautteeseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
"Atomic Habits: Helppo ja todistettu tapa rakentaa hyviä tapoja ja murtaa huonoja"
Kirjailija: James Clear
Tämä kirja tarjoaa käytännön strategioita hyvien tapojen rakentamiseen ja huonojen tapojen purkamiseen keskittyen pieniin muutoksiin, jotka voivat johtaa suuriin tuloksiin. Kirja perustuu tieteelliseen tutkimukseen ja todellisiin esimerkkeihin tarjotakseen käytännön neuvoja kaikille, jotka haluavat parantaa tapojaan ja saavuttaa menestystä.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
"Ajattelutapa: Menestyksen uusi psykologia"
kirjoittanut Carol S. Dweck
Tässä kirjassa Carol Dweck tutkii ajattelutavan käsitettä ja sitä, miten se voi vaikuttaa suorituskykyämme ja menestystä elämässämme. Kirja tarjoaa näkemyksiä kiinteän ajattelutavan ja kasvun ajattelutavan eroista sekä käytännön strategioita kasvun ajattelutavan kehittämiseen ja suuremman menestyksen saavuttamiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
"Tottumuksen voima: miksi teemme mitä teemme elämässä ja liiketoiminnassa"
kirjoittanut Charles Duhigg
Tässä kirjassa Charles Duhigg tutkii tottumusten muodostumisen takana olevaa tiedettä ja sitä, kuinka sitä voidaan käyttää parantamaan suorituskykyämme kaikilla elämänalueilla. Kirja tarjoaa käytännön strategioita hyvien tapojen kehittämiseen, huonojen tapojen rikkomiseen ja kestävän muutoksen luomiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
"Älykkäämpi nopeammin, parempi: tuottavuuden salaisuudet elämässä ja liiketoiminnassa"
kirjoittanut Charles Duhigg
Tässä kirjassa Charles Duhigg tutkii tuottavuuden tiedettä ja sitä, kuinka sitä voidaan käyttää parantamaan suorituskykyämme kaikilla elämänalueilla. Kirja perustuu tosielämän esimerkkeihin ja tutkimukseen tarjotakseen käytännön neuvoja suuremman tuottavuuden ja menestyksen saavuttamiseksi.
