Hur mycket energi lägger vi på att tänka och använda vår hjärna?
Våra hjärnor använder mer syre när de utför mer utmanande uppgifter.
Det här är Engineering/Pexels

Efter en lång dag av arbete eller studier kan din hjärna känna att den har tappats på energi. Men förbränner vår hjärna mer energi när den ägnar sig åt mental friidrott än den gör under andra aktiviteter, som att titta på TV?

För att svara på denna fråga måste vi titta på motorrummet i vår hjärna: nervcellerna. Våra hjärncellers huvudsakliga energivaluta är en molekyl som kallas adenosintrifosfat (eller ATP), som vår kropp tillverkar av socker och syre.

Att spåra hjärnans energiförbrukning kan göras med både socker och syre, men syre är det mer lättillgängliga alternativet.

Spåra syreförbrukning, hjärnan konton för cirka 20 % av kroppens energiförbrukning, trots att den bara representerar 2 % av dess vikt.


innerself prenumerera grafik


Det är cirka 0.3 kilowattimmar (kWh) per dag för en genomsnittlig vuxen, mer än 100 gånger vad typisk smartphone kräver dagligen. Och det motsvarar 260 kalorier eller 1,088 8,700 kilojoule (kJ) per dag (en genomsnittlig vuxens totala energiintag är cirka XNUMX XNUMX kJ per dag).

Hur vet vi?

År 2012, brittiske neuroforskaren David Attwell och kollegor uppmätt syreförbrukning i skivor av råtthjärnor.

De fastställde att medan 25 % av energibehovet används för hushållsaktiviteter, som underhåll av cellväggar, används huvuddelen av 75 % för informationsbehandling, såsom beräkning och överföring av neurala signaler.

Vi kan inte mäta hjärnans energiförbrukning hos människor på detta sätt, men vi kan följa syret, eftersom ökad hjärnaktivitet kräver mer syre.

Ett sätt att mäta våra kroppars syreförbrukningsförändringar är att mäta CO? nivåer via en kapnografianordning (där luft går in i ett rör). Detta kräver att deltagarna bär mask men är annars icke-invasiv.

Forskning visar verkligen att ökad mental belastning (som att utföra huvudräkning, resonemang eller multitasking) är kopplad till ökad syreförbrukning (mätt via CO? släpp).

Den ökade syreförbrukningen kan dock också bero på att hela kroppen reagerar på en känslomässig, stressig situation och inte speglar faktiska förändringar i hjärnans aktivitet.

Kan vi mäta syreanvändningen bara i hjärnan?

Det är komplicerat. Ökad hjärnaktivitet utlöser en ökad tillförsel av syrerikt blod. Den extra tillförseln av syrerikt blod är regionspecifik och kan (bokstavligen) kanaliseras med mikrometerprecision till aktiva nervceller.

Eftersom blod och dess syre är svagt attraherad av magnetfält, kan vi använda MRT (magnetisk resonanstomografi), ett strålningsfritt verktyg, för att få ett, om än indirekt, mått på hjärnaktivitet.

Men tyvärr kan vi inte använda MRT för att berätta hur mycket energi vår hjärna använder för olika mentala aktiviteter. MRT-studier kan bara identifiera relativa skillnader i hjärnaktivitet och energiförbrukning snarare än absoluta värden.

Detta är dock vettigt med tanke på att vår hjärna alltid är på och därför alltid har energibehov. Även i några ögonblick, kan vi slentrianmässigt överväga lediga sinnestillstånd, vi bearbetar fortfarande stora mängder information.

För det första är det den ständigt närvarande sensoriska input: vi tillbringar vanligtvis inte vår dag i en mörk flyttank.

För det andra kommer vår mentala aktivitet, även i ett till synes uppgiftslöst tillstånd, att studsa från att vi påminner om tidigare händelser och planerar vår framtid.

Sist är det våra känslor, som, även när de är subtila (som känslor av lugn eller osäkerhet), är produkter av hjärnaktivitet och därför kommer med en pågående energikostnad.

Så, hur mycket ökar hjärnaktiviteten?

Låt oss ta något enkelt, som att vara uppmärksam. MRT-studier har visat att noggrann övervakning av rörliga föremål jämfört med att passivt titta på dem ökar hjärnaktiviteten i vår synbark genom att runt 1%.

Detta verkar inte särskilt mycket, särskilt med tanke på att nackloben, som hyser den visuella cortex (som ger mening med vad vi ser), bara utgör ca 18% av vår hjärnmassa.

Men intressant nog leder bearbetning av visuell information till en minskning av aktiviteten i hörselområden, vilket innebär att vi spenderar mindre energi på att bearbeta ljuden i vår miljö. Detta fungerar också tvärtom: när vi tar hand om auditiv information minskar vi vår visuella bearbetningsaktivitet.

På en helhjärnanivå är kostnaden för uppmärksamhet på en visuell stimulans förmodligen redan uppvägd av besparingar i auditiv bearbetning.

Hur mycket energi lägger vi på att tänka och använda vår hjärna?
Vår hjärna gör avvägningar när vi fokuserar på olika saker.
Shutterstock

Så, i ett nötskal, visar forskningen att mental aktivitet verkligen är relaterad till ökad energiförbrukning. Ändå är ökningen minimal, regionspecifik och ofta uppvägd av energiminskningar inom andra områden.

Varför känner vi oss utmattade efter för mycket mental aktivitet?

Det är troligen ett resultat av psykisk stress. Komplexa mentala uppgifter är vanligtvis också känslomässigt utmanande och leder till ökad aktivering av vårt sympatiska nervsystem, vilket i slutändan leder till mental och fysisk trötthet.

Den goda nyheten är att vi inte behöver oroa oss för att för mycket mental aktivitet kommer att tömma vår hjärnenergi. Men det är ändå en bra idé att ta fart på dig själv för att undvika mental överbelastning, stress och trötthet.Avlyssningen

Om författaren

Oliver baumann, biträdande professor, Institutionen för psykologi, Bond University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Böcker om att förbättra prestanda från Amazons bästsäljarlista

"Peak: Secrets from the New Science of Expertise"

av Anders Ericsson och Robert Pool

I den här boken bygger författarna på sin forskning inom expertområdet för att ge insikter om hur vem som helst kan förbättra sin prestation inom alla områden i livet. Boken erbjuder praktiska strategier för att utveckla färdigheter och uppnå behärskning, med fokus på medveten övning och feedback.

Klicka för mer info eller för att beställa

"Atomic Habits: Ett enkelt och beprövat sätt att bygga goda vanor och bryta dåliga"

av James Clear

Den här boken erbjuder praktiska strategier för att bygga upp goda vanor och bryta dåliga, med fokus på små förändringar som kan leda till stora resultat. Boken bygger på vetenskaplig forskning och verkliga exempel för att ge praktiska råd till alla som vill förbättra sina vanor och nå framgång.

Klicka för mer info eller för att beställa

"Tänkesätt: Framgångens nya psykologi"

av Carol S. Dweck

I den här boken utforskar Carol Dweck begreppet tankesätt och hur det kan påverka vår prestation och framgång i livet. Boken ger insikter i skillnaden mellan ett fast tänkesätt och ett tillväxttänke, och ger praktiska strategier för att utveckla ett tillväxttänk och nå större framgång.

Klicka för mer info eller för att beställa

"Vanans kraft: varför vi gör vad vi gör i livet och affären"

av Charles Duhigg

I den här boken utforskar Charles Duhigg vetenskapen bakom vanebildning och hur den kan användas för att förbättra våra prestationer på alla områden av livet. Boken erbjuder praktiska strategier för att utveckla goda vanor, bryta dåliga och skapa bestående förändringar.

Klicka för mer info eller för att beställa

"Smarter Faster Better: The Secrets of Being Productive in Life and Business"

av Charles Duhigg

I den här boken utforskar Charles Duhigg vetenskapen om produktivitet och hur den kan användas för att förbättra våra prestationer på alla områden i livet. Boken bygger på verkliga exempel och forskning för att ge praktiska råd för att uppnå större produktivitet och framgång.

Klicka för mer info eller för att beställa