راز مصرف انرژی مغز هنگام تفکر: دانستنی‌ های جذاب

به گزارش رکنا، شارنا جمادار، یک متخصص علوم اعصاب در دانشگاه موناش استرالیا، همراه با تیمی از محققان جهانی، تحقیقات گسترده‌ای انجام داده‌اند تا محاسبه کنند مغز انسان برای انجام فعالیت‌های شناختی دقیقاً چه مقدار انرژی مصرف می‌کند.

این بررسی‌ها نشان داده است که انجام وظایف فکری پیچیده و متمرکز تنها حدود ۵ درصد بیشتر از مصرف انرژی مغز در حالت استراحت نیاز دارد. این به این معناست که وقتی به شدت تمرکز می‌کنیم، تنها درصد کمی بیشتر از حالت عادی انرژی استفاده می‌شود.

تمرکز فکری و مصرف انرژی مغز

برخلاف تصور معمول مبنی بر اینکه تمرکز و توجه انرژی زیادی از مغز می‌گیرد، این تحقیق نشان داده است که توان مغز به طور عمده صرف تنظیم وضعیت بدن و پاسخ به نیازهای محیطی می‌شود. بسیاری از دانشمندان علوم اعصاب پیش‌تر بر توجه و تصمیم‌گیری تمرکز داشته‌اند، اما اکنون روشن شده که پشت‌صحنه فعالیت‌های ذهنی ما، دائماً مشغول تامین نیازهای حیاتی بدن است.

مغز انسان وظایفی بسیار گسترده دارد؛ از تنظیم سیستم‌های فیزیولوژیکی گرفته تا حفظ هم‌زمانی بین نیازهای بدن و محیط خارجی. جردن تریو، یک متخصص علوم اعصاب، می‌گوید: «از لحاظ متابولیکی، مغز یک تنظیم‌کننده پرمصرف است که بیشتر انرژی خود را صرف مدیریت بدن می‌کند، نه فقط فکر کردن.»

برای تخمین دقیق‌تر مصرف انرژی مغز، شارنا جمادار از داده‌های تصویربرداری پیشرفته MRI و PET استفاده کرده است. آن‌ها نشان داده‌اند که مغز انسان، ماشین تفکر، ولی در اصل یک تنظیم‌کننده حیاتی است که مستقیماً محدود به ذخایر انرژی بدن می‌شود.

هزینه بالای مغزی

مغز انسان، با وزن تنها ۲ درصد بدن، تقریباً ۲۰ درصد انرژی آن را مصرف می‌کند. این مصرف بالا از مولکولی به نام آدنوزین تری‌فسفات (ATP) حاصل می‌شود که از گلوکز و اکسیژن تولید می‌شود. شبکه وسیعی از رگ‌های خونی مسئول تغذیه مغز هستند.

تحقیقات جمادار نشان داده که مغزی که در حال انجام وظایف فعال است، تنها اندکی بیشتر از حالت استراحت انرژی مصرف می‌کند. حتی در زمانی که وظایف سنگین شناختی انجام می‌دهیم، درصد مصرف انرژی مغز تنها ۵ درصد افزایش می‌یابد.

پیش‌بینی دائمی مغز

به باور جردن تریو، مغز ما بیشتر انرژی خود را صرف پیش‌بینی می‌کند، نه واکنش. مغز همیشه مدل دقیقی از محیط را می‌سازد و تغییرات احتمالی را پیش‌بینی می‌کند تا منابع بدن را بهینه تخصیص دهد.

محدودیت‌های انرژی مغز

احساس خستگی هنگام تفکر، نشانگر مصرف انرژی نیست، بلکه منعکس‌کننده سازوکارهای بدن جهت جلوگیری از صرف انرژی بیش از حد است. شرایط سخت نیاکان ما باعث شده مغز به شدت صرفه‌جویی کند.

در دنیای مدرن، همین افزایش اندک در مصرف انرژی می‌تواند به معنای فشار سنگین بر بدن باشد. پادامسی، عصب‌شناس، معتقد است که خستگی ذهنی در پایان روز نتیجه تلاش مغز برای مدیریت منابع محدود انرژی است.

ما تکامل یافته‌ایم تا اطلاعات را در ازای کمترین مصرف انرژی ممکن پردازش کنیم، نه اینکه هدف حداکثر انتقال اطلاعات باشد.

مغز انسان با وجود مصرف انرژی بالا، همچنان کارایی فوق‌العاده‌ای از خود نشان می‌دهد. این معجزه واقعی تکامل است که این ارگان پیچیده با وجود محدودیت‌ها، تا این حد کارآمد عمل می‌کند.

منبع: زومیت