بدن به چقدر انرژی برای فکر کردن نیاز دارد؟
پژوهشها نشان میدهد فعالیتهای مغزی فقط ۵ درصد بیشتر از حالت استراحت انرژی مصرف میکنند. این یافتهها نشان میدهد خستگی ذهنی ریشه در تکامل و بهینهسازی انرژی دارد.
به گزارش تکناک، شاید بعد از یک روز پرمشغله بخواهید فقط روی مبل دراز بکشید و به تلویزیون خیره شوید، اما بر خلاف ظاهر آرام، مغز شما همچنان سخت در حال کار و مصرف انرژی است. پژوهشی تازه نشان میدهد که انرژی ای که مغز در حالت استراحت مصرف میکند، نزدیک به همان مقدار انرژی است که هنگام فعالیتهای ذهنی شدید صرف میکند.
مغز در حالت استراحت هم بیوقفه فعال است
شَرنا جَمادار، عصبشناس دانشگاه موناش استرالیا، با بررسی پژوهشهای جهانی درباره مصرف انرژی مغز، به این نتیجه رسید که فعالیتهای مغزی تنها ۵درصد بیشتر از حالت استراحت انرژی مصرف میکنند. این بدان معناست که مغز هنگام تمرکز روی یک کار خاص، تنها اندکی بیشتر از زمان استراحت انرژی میسوزاند.
چرا مغز اینقدر انرژی مصرف میکند؟
اگرچه ما اغلب تصور میکنیم انرژی ذهنیمان را صرف تمرکز و تصمیمگیری میکنیم، اما بخش عمدهای از فعالیت مغز در خدمت حفظ عملکردهای حیاتی بدن است. از تنظیم دما و قند خون گرفته تا هماهنگی بین اندامها، مغز در پسزمینه بدون وقفه مشغول کنترل سیستمهای حیاتی است.
جردن تِریو، یکی از پژوهشگران این مطالعه، میگوید: بیشتر انرژی مغز برای تفکر صرف نمیشود، بلکه برای مدیریت بدن، کنترل اندامها و واکنش به محیط بیرونی است.
مغز یک کامپیوتر نیست، بلکه نتیجه تکامل است
مغز انسان مثل یک ماشین محاسباتی ساخته نشده، بلکه در طول زمان با توجه به محدودیتهای انرژی تکامل یافته است. این محدودیتها باعث میشوند که بعد از فکر کردن زیاد احساس خستگی کنیم. حتی کارهای ذهنی سخت هم فقط کمی بیشتر انرژی مصرف میکنند، چون بدن ما برای حفظ انرژی تنظیم شده است.
یک اندام کوچک، یک مصرفکننده بزرگ انرژی
مغز با وجود اینکه فقط ۲٪ از وزن بدن را تشکیل میدهد، حدود ۲۰٪ انرژی کل بدن را مصرف میکند. در نوزادان، این مقدار حتی به ۵۰٪ میرسد. انرژی مغز عمدتاً از مولکولی بهنام ATP تأمین میشود که با مصرف گلوکز و اکسیژن تولید میشود. برای رساندن این مواد، مغز به شبکهای متراکم از ۶۴۰ کیلومتر مویرگ وابسته است.
نیمی از انرژی مغز صرف حفظ «پتانسیل غشایی» نورونها میشود؛ یعنی ولتاژی پایدار که به سلول اجازه میدهد در هر لحظه آماده ارسال پیام باشد.
فقط ۵٪ انرژی بیشتر هنگام تفکر فعال است
پژوهش جمادار بر اساس دادههای PET و fMRI نشان داد که فعالیتهای مغزی مانند خواندن یا برنامهریزی فقط ۵٪ بیشتر از حالت استراحت انرژی نیاز دارند. بیشتر مصرف انرژی، به بار پایه مغز مربوط میشود، یعنی عملکردهایی که همیشه در جریاناند، حتی وقتی فکر میکنیم مغز در حال استراحت است.
از دهه ۱۹۹۰ مشخص شد که مغز حتی هنگام استراحت کاملاً فعال است. شبکه حالت پیشفرض (Default Mode Network) مسئول افکار مرتبط با گذشته، آینده و وضعیت بدنی فعلی است. مغز همزمان متغیرهای فیزیولوژیکی مانند دمای بدن و قند خون را رصد و تنظیم میکند تا همئوستازی (حفظ پایداری محیط داخلی بدن) برقرار بماند.
تریو میگوید بخش زیادی از این انرژی صرف «پیشبینی» میشود که در واقع اقدامی است که مغز برای مدیریت منابع و واکنش مؤثرتر به محیط انجام میدهد.
تکامل و خستگی ذهنی
خستگی ذهنی از دیدگاه تکامل یک سازوکار دفاعی است که جلوی مصرف بیشازحد انرژی را میگیرد. در گذشتههای دور، وقتی غذا و انرژی کم بود، حتی آن ۵٪ اضافه میتوانست در چند روز تفاوت بین زنده ماندن و مرگ را رقم بزند.
کارایی بهجای حداکثرسازی اطلاعات
مغز ما طوری ساخته شده که به جای سرعت بالا، اطلاعات را با کمترین مصرف انرژی پردازش کند. مثلا نورونها میتوانند تا ۵۰۰ بار در ثانیه سیگنال ارسال کنند، اما در واقع فقط حدود ۴ بار در ثانیه این کار را انجام میدهند؛ یعنی خیلی کمتر از بیشترین سرعت ممکن.
تنها ۲۰٪ از سیگنالهای الکتریکی منجر به انتقال پیام در سیناپسها میشود، چراکه مغز ترجیح میدهد مصرف انرژی را محدود نگه دارد.
در نهایت، مغز انسان با وجود محدودیتهای انرژی، به سطحی از پیچیدگی و انعطافپذیری رسیده که تاکنون هیچ سیستم زیستی دیگری به آن دست نیافته است. از خستگی ذهنی گرفته تا سیگنالدهی سیناپسی، همه چیز در مغز نشانهای از مصالحه میان نیاز به عملکرد و محدودیتهای انرژی است. این شاهکار تکاملی همچنان ما را در دنیایی پرچالش زنده نگه میدارد.
