我们消耗多少能量思维和使用我们的大脑?
经过漫长的一天的工作或学习,你的大脑会觉得它已经耗尽了能量。但是我们的大脑消耗更多的能量,当从事精神运动比在其他活动,如看电视吗?
要回答这个问题,我们需要看看我们大脑的机舱:神经细胞。我们的大脑细胞的主要能量货币是一种叫做三磷酸腺苷(ATP)的分子,我们的身体从糖和氧气。
跟踪大脑能量消耗可以通过使用糖和氧气,但氧气是更容易的选择。
跟踪的耗氧量,大脑占人体的能量消耗的20%左右,尽管只代表其体重的2%。
这是约0.3千瓦小时(千瓦时)成人平均每天超过100倍典型的智能手机需要日报。它相当于每天260卡路里或1088焦耳(kJ)(平均成人的总能量摄入约8700 kJ)。
我们怎么知道的?
2012年,英国神经学家大卫·阿特维尔和他的同事们测定耗氧量在老鼠大脑的片。
他们决定,尽管25%的能源需求是用于家务活动,如维护细胞壁,大部分用于75%信息处理,如计算和传递神经信号。
我们不能测量大脑能源消费在人类这样,但是我们可以遵循的氧气,提高大脑的活动需要更多的氧气。
一种方法测量我们的身体耗氧量的变化是衡量公司₂水平通过capnography设备(空气进入管)。这就要求参与者戴上面具却不然非侵入性。
研究确实显示增加精神负担(如执行心算,推理,或多任务)与增加耗氧量(通过测量公司₂释放)。
然而,增加耗氧量也可能是由于全身反应一种情绪,紧张的情况,而不是实际反映大脑活动的变化。
我们可以测量大脑的氧气使用吗?
它是复杂的。增加大脑活动触发增加氧气的血液供应。额外的氧气的血液供应是特定于地区的,可以用千分尺(字面意思)引导精度神经元活性。
因为血液和氧气是弱所吸引磁场,我们可以使用核磁共振成像(磁共振成像),无辐射的工具,获得一个,虽然是间接的,测量大脑活动。
但不幸的是,我们不能用核磁共振大脑告诉我们多少能量用途不同的心理活动。核磁共振研究只能识别相对差异在大脑活动和能量消耗而不是绝对值。
然而,这是有道理的,因为我们的大脑总是在,因此能源需求。即使在时刻,我们可能随便考虑无所事事的状态,我们仍然处理大量的信息。
首先是无所不在的感官输入:我们通常不会花天黑暗的浮选槽。
第二,我们的心理活动,甚至在一个看似task-less状态,将反弹从我们追忆过去的事情和计划我们的未来。
最后,有我们的情感,即使微妙的(如宁静的感觉或不确定性),是大脑活动的产物,因此有一个持续的能源成本。
因此,大脑活动增加多少钱?
让我们看一些简单的,如关注。用心MRI研究显示监控移动对象相比,被动地看着他们增加大脑的活动在我们的视觉皮层通过在1%左右。
这看起来并不太多,特别是考虑到枕叶,这房子视觉皮层(我们所看到的是有意义的),只占约18%我们大脑的质量。
但有趣的是,导致处理视觉信息减少活动在听觉方面,这意味着我们花更少的精力处理的声音在我们的环境中。这是相反的:当我们处理听觉信息,我们降低我们的视觉处理活动。
在整个大脑层面,关注视觉刺激的成本可能已经抵消了储蓄在听觉处理。
所以,简而言之,研究告诉我们心理活动确实是与能源消耗增加。不过,增加很小,有针对性和经常在其他领域能源减少所抵消。
那么为什么我们太多的心理活动后感到筋疲力尽?
很有可能精神压力的结果。复杂的心理任务通常也在情感上挑战并导致增加激活我们的交感神经系统,最终导致精神和身体的疲劳。
好消息是我们不需要担心太多的心理活动会消耗我们的大脑能量。但它仍然是一个好主意去调整自己的步伐,以避免精神过载,压力和疲劳。
