Сколько энергии тратит мозг

Наш мозг имеет верхний предел того, сколько он может одновременно обрабатывать из-за постоянного, но ограниченного энергоснабжения, согласно новому исследованию Университетского колледжа Лондона  (UCL) с использованием метода визуализации мозга, который измеряет клеточный метаболизм.

Наш мозг имеет верхний предел того, сколько он может одновременно обрабатывать из-за постоянного, но ограниченного энергоснабжения, согласно новому исследованию Университетского колледжа Лондона  (UCL) с использованием метода визуализации мозга, который измеряет клеточный метаболизм.

Работа мозга

Исследование, опубликованное в журнале "Journal of Neuroscience", показало, что внимание может изменить то, как мозг распределяет свою ограниченную энергию; так как мозг использует больше энергии для обработки того, что мы наблюдаем, меньше энергии поступает на обработку вне фокуса нашего внимания.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Объясняя исследование, старший автор профессор Нилли Лави (UCL Institute of Cognitive Neuroscience) сказала: "Для работы человеческого мозга требуется много энергии. Мы знаем, что мозг постоянно использует около 20% нашей метаболической энергии, даже когда мы отдыхаем, и все же широко распространено мнение, что этот постоянный, но ограниченный запас энергии не увеличивается, когда необходимо обрабатывать больше информации для нашего мозга".

"Если существует жесткое ограничение на подачу энергии в мозг, мы подозревали, что мозг может справляться со сложными задачами, отвлекая энергию от других функций и расставляя приоритеты в фокусе нашего внимания.

"Наши данные свидетельствуют о том, что мозг действительно выделяет меньше энергии нейронам, которые реагируют на информацию, находящуюся вне фокуса нашего внимания, когда наша задача усложняется. Это объясняет, почему мы испытываем невнимательную слепоту и глухоту даже к критической информации, о которой мы действительно хотим знать".

Команда исследователей, состоящая из когнитивных нейробиологов и инженеров-биомедиков, измеряла церебральный метаболизм неинвазивным методом оптической визуализации. Таким образом, они могли видеть, сколько энергии используют участки мозга, когда люди сосредотачивают внимание на задаче, и как это меняется, когда задача становится более сложной с точки зрения психики. Они использовали широкополосную ближнюю инфракрасную спектроскопию для измерения уровня окисления фермента, участвующего в энергетическом метаболизме в митохондриях клеток мозга - генераторов энергии, которые питают биохимические реакции каждой клетки.

Исследователи использовали свою методику для измерения метаболизма мозга в различных областях зрительной коры головного мозга 18 человек, выполняя визуальные поисковые задачи, которые были либо сложными, либо простыми, а иногда и представляли собой отвлекающий зрительный эффект, не имеющий отношения к задаче.

Они выявили повышенный клеточный метаболизм в областях головного мозга, реагирующих на посещаемые стимулы задачи, так как задача была более сложной, и эти повышения были непосредственно отражены с пониженным уровнем клеточного метаболизма в областях, реагирующих на необслуживаемые стимулы. Эта модель push-pull была тесно синхронизирована, показывая компромисс ограниченного энергоснабжения между посещаемыми и необслуживаемыми обработки.

Соавтор профессор Илиас Tachtsidis (UCL медицинской физики и биомедицинской инженерии) сказал: "Используя разработанную нами широкополосную ближнюю инфракрасную спектроскопию, технологию оптического мониторинга мозга, которую мы разработали в UCL, мы смогли лучше измерять фермент в митохондриях (энергетическая фабрика клеток), который играет неотъемлемую роль в метаболизме".

Первый автор, аспирант, Мерит Брукмайер (UCL Institute of Cognitive Neuroscience - Институт когнитивной неврологии): "Используя эти методы, наши выводы об использовании энергии мозга более прямые и показательные, чем в предыдущих исследованиях с использованием методов МРТ-изображения, которые измеряют уровень оксигенации мозговой крови вместо внутриклеточного маркера метаболизма".

Профессор Лави сказал: "Таким образом, нам удалось связать опыт людей, испытывающих перегрузку мозга, с тем, что происходит внутри их нейронов, так как высокие потребности в энергии для одной цели уравновешиваются снижением энергопотребления, связанного с любой другой целью. Если мы попытаемся обработать слишком много информации, мы можем почувствовать перегрузку из-за жесткого ограничения возможностей нашего мозга.

"В течение последних месяцев мы слышали от многих людей, которые говорили, что они чувствуют себя перегруженными, с постоянными новостями и новыми вызовами, которые необходимо преодолевать. Когда ваш мозг на пределе своих возможностей, вы, скорее всего, не сможете обработать некоторую информацию". Вы можете даже не заметить, что пришло важное сообщение, потому что ваш ребенок разговаривал с вами, или вы можете пропустить срабатывание таймера печи, потому что вы получили неожиданный рабочий звонок. Наши находки могут объяснить эти часто фрустрирующие переживания интактной слепоты или глухоты".  опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet