大脑是“吃货”

2020-10-10 02:49本刊综合
发明与创新·小学生 2020年9期
关键词:新技能葡萄糖神经元

本刊综合

人体最耗能的器官是什么?你可能想不到是大脑。尽管大脑的重量仅占人体体重的2%,但它“贪吃”葡萄糖的习惯使其成为了身体里耗能最多的器官。

大脑很饥饿

当身体处于静止状态(除了基本的呼吸、消化和保持体温外,未参与任何活动)时,大脑消耗的能量占身体消耗能量的20%~25%,主要以葡萄糖的形式消耗。对于女性和男性来说,这部分能量分别约等于350千卡和450 千卡。

在童年时期,大脑更饥饿。五六岁的儿童每天大脑消耗的能量最多可占到身体消耗能量的 60%。

大脑为什么“嗜糖”

在“嗜糖”这件事上,人脑并不特别。研究发现,树鼬、狨猴等小型哺乳动物也像人类一样将身体的大部分能量供给了大脑。

大脑为什么“嗜糖”呢?

尽管大脑不重,但相对于身体其他部位而言,它的体积比较大,这样,大脑的新陈代谢需要消耗更多能量,这是它“嗜糖”的一个原因。

大脑消耗的大部分能量都用于大脑里神经元之间的交流,这是通过化学信号在一种名叫“突触”的细胞结构之间传递实现的。激活突觸需要消耗许多能量,其中涉及大量离子跨膜运输,而这是大脑中最耗能的过程之一。

除此之外,还有一个原因就是大脑从来不会真正地休息。我们睡觉的时候,大脑依旧不停地运转,在细胞间传递信号,以维持呼吸、消化和保持体温等。为了让大脑正常工作,起着支持作用的细胞们需要不断地将营养物质传递给神经元,神经元需要利用体内的葡萄糖来维持生存,并且完成自己的使命。

大脑发育也需要大量能量,这就解释了为什么在急速发育的五六岁,大脑消耗的能量几乎是成年人的3倍。

努力思考能否瘦身

既然大脑是能量“暴食者”,那么是不是意味着我们让它工作得越多,它就会消耗更多能量,我们的身体就会燃烧更多卡路里呢?理论上来说,当大脑在进行一些复杂的任务时,这个问题的答案是肯定的。

加拿大渥太华大学的心理学与神经科学教授克劳德·梅西耶认为,复杂的任务一般指大脑无法轻易地利用之前储备的知识来完成的或者条件不断变化的任务,比如学习一种新乐器,或在激烈的象棋比赛中走出新颖的步法。他表示,在学习新知识和技能时,大脑会相应地激活一些脑区,增加能量消耗,但当我们新习得的技能变得娴熟,大脑将不再像初学时那样辛苦,最终会消耗更少的能量。

既然如此,当刚开始进行某些耗神的任务时,为了补充能量,我们是不是可以心安理得地多吃一些含糖量高的零食?

当然可以,如果你只是想用甜食让自己更兴奋。但是,如果你认为深度思考会让你消耗完那一块甜食的热量,那么很不幸地告诉你不行。

在看不见的幕后,大脑消耗巨大的能量来进行多维度的工作,而与之相比,我们努力思考而消耗的能量微乎其微。梅西耶说:“大脑所消耗的大部分能量其实是用来供应那些看不见、意识不到的活动,而这些活动大多与我们有意识的行为(比如学习唱歌或者学习弹吉他)并不相关。”

换言之,学习一项新技能或者做一些很复杂的事情,都不是大脑完成的工作里最消耗能量的那部分。比起大脑其他的总耗能,大脑投入给我们学习新知识、新技能的能量其实非常少。

思考不能让我们变瘦,但你在没有灵感的时候,多吃一块蛋糕倒是无妨。

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