Hjernen vår bruker mer oksygen når de utfører mer utfordrende oppgaver. Dette er Engineering/Pexels
Etter en lang dag med arbeid eller studier, kan hjernen din føles som om den har blitt tappet for energi. Men forbrenner hjernen vår mer energi når vi driver med mental friidrett enn den gjør under andre aktiviteter, som å se på TV?
For å svare på dette spørsmålet må vi se på maskinrommet i hjernen vår: nervecellene. Den viktigste energivalutaen til hjernecellene våre er et molekyl kalt adenosintrifosfat (eller ATP), som kroppen vår lager av sukker og oksygen.
Å spore hjernens energiforbruk kan gjøres ved å bruke både sukker og oksygen, men oksygen er det mer tilgjengelige alternativet.
Spore oksygenforbruk, hjernen står for ca. 20 % av kroppens energiforbruk, til tross for at den kun representerer 2 % av vekten.
Det er rundt 0.3 kilowattimer (kWh) per dag for en gjennomsnittlig voksen, mer enn 100 ganger hva typisk smarttelefon krever daglig. Og det tilsvarer 260 kalorier eller 1,088 kilojoule (kJ) om dagen (en gjennomsnittlig voksens totale energiinntak er rundt 8,700 kJ om dagen).
Hvordan vet vi?
I 2012, den britiske nevroforskeren David Attwell og kolleger målt oksygenforbruk i skiver av rottehjerner.
De fastslo at mens 25 % av energibehovet brukes til husholdningsaktiviteter, som vedlikehold av cellevegger, brukes hoveddelen av 75 % til informasjonsbehandling, for eksempel databehandling og overføring av nevrale signaler.
Vi kan ikke måle hjernens energiforbruk hos mennesker på denne måten, men vi kan følge oksygenet, da økt hjerneaktivitet krever mer oksygen.
En tilnærming til å måle kroppens endringer i oksygenforbruket er å måle CO? nivåer via en kapnografienhet (der luft går inn i et rør). Dette krever at deltakerne bruker maske, men er det ellers ikke-invasiv.
Forskning viser faktisk at økt mental belastning (som å utføre hoderegning, resonnering eller multitasking) er knyttet til økt oksygenforbruk (målt via CO? utgivelse).
Det økte oksygenforbruket kan imidlertid også skyldes at hele kroppen reagerer på en emosjonell, stressende situasjon og ikke reflekterer faktiske endringer i hjerneaktivitet.
Kan vi måle oksygenbruk bare i hjernen?
Det er komplisert. Økt hjerneaktivitet utløser økt tilførsel av oksygenrikt blod. Den ekstra tilførselen av oksygenrikt blod er regionspesifikk og kan (bokstavelig talt) kanaliseres med mikrometerpresisjon til aktive nevroner.
Siden blod og oksygen er svakt tiltrukket av magnetiske felter, kan vi bruke MR (magnetisk resonansavbildning), et strålingsfritt verktøy, for å få et, om enn indirekte, mål på hjerneaktivitet.
Men dessverre kan vi ikke bruke MR for å fortelle oss hvor mye energi hjernen vår bruker til ulike mentale aktiviteter. MR-studier kan bare identifisere relative forskjeller i hjerneaktivitet og energiforbruk i stedet for absolutte verdier.
Dette er imidlertid fornuftig gitt at hjernen vår alltid er på og derfor alltid har energibehov. Selv i øyeblikk kan vi tilfeldig vurdere tomgangstilstander, vi behandler fortsatt enorme mengder informasjon.
For det første er det den alltid tilstedeværende sanseinngangen: vi bruker vanligvis ikke dagen vår i en mørk flytetank.
For det andre vil vår mentale aktivitet, selv i en tilsynelatende oppgaveløs tilstand, sprette fra oss ved å mimre om tidligere hendelser og planlegge fremtiden vår.
Til slutt er det følelsene våre, som, selv når de er subtile (som følelser av ro eller usikkerhet), er produkter av hjerneaktivitet og derfor kommer med en pågående energikostnad.
Så hvor mye øker hjerneaktiviteten?
La oss ta noe enkelt, for eksempel å være oppmerksom. MR-studier har vist at nøye overvåking av objekter i bevegelse sammenlignet med å passivt se dem øker hjerneaktiviteten i vår visuelle cortex ved å rundt 1%.
Dette virker ikke veldig mye, spesielt med tanke på at occipitallappen, som huser den visuelle cortex (som gir mening av det vi ser), bare utgjør om 18% av hjernemassen vår.
Men interessant nok fører behandling av visuell informasjon til en reduksjon av aktivitet i auditive områder, noe som betyr at vi bruker mindre energi på å behandle lydene i miljøet vårt. Dette fungerer også omvendt: når vi ser på auditiv informasjon, reduserer vi vår visuelle prosesseringsaktivitet.
På et helhjernenivå er kostnadene ved oppmerksomhet til en visuell stimulus sannsynligvis allerede oppveid av besparelser i auditiv prosessering.
Hjernen vår gjør avveininger når vi fokuserer på forskjellige ting. Shutterstock
Så, i et nøtteskall, forteller forskning oss at mental aktivitet faktisk er relatert til økt energiforbruk. Likevel er økningen minimal, regionspesifikk og ofte oppveid av energireduksjoner i andre områder.
Så hvorfor føler vi oss utslitt etter for mye mental aktivitet?
Det er sannsynligvis et resultat av psykisk stress. Komplekse mentale oppgaver er typisk også følelsesmessig utfordrende og fører til økt aktivering av vårt sympatiske nervesystem, som til slutt fører til mental og fysisk tretthet.
Den gode nyheten er at vi ikke trenger å bekymre deg for at for mye mental aktivitet vil tappe hjerneenergien vår. Men det er likevel en god idé å tempoe seg selv for å unngå mental overbelastning, stress og tretthet.
Om forfatteren
Oliver Baumann, adjunkt, Institutt for psykologi, Bond University
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Bøker om å forbedre ytelsen fra Amazons bestselgerliste
"Peak: Secrets from the New Science of Expertise"
av Anders Ericsson og Robert Pool
I denne boken trekker forfatterne på sin forskning innen ekspertisefeltet for å gi innsikt i hvordan noen kan forbedre sine prestasjoner på ethvert område av livet. Boken tilbyr praktiske strategier for å utvikle ferdigheter og oppnå mestring, med fokus på bevisst praksis og tilbakemeldinger.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Atomic Habits: En enkel og velprøvd måte å bygge gode vaner og bryte dårlige"
av James Clear
Denne boken tilbyr praktiske strategier for å bygge gode vaner og bryte dårlige, med fokus på små endringer som kan føre til store resultater. Boken bygger på vitenskapelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for å gi praktiske råd til alle som ønsker å forbedre vanene sine og oppnå suksess.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Mindset: The New Psychology of Success"
av Carol S. Dweck
I denne boken utforsker Carol Dweck begrepet tankesett og hvordan det kan påvirke våre prestasjoner og suksess i livet. Boken gir innsikt i forskjellen mellom en fast tankegang og en veksttankegang, og gir praktiske strategier for å utvikle en veksttankegang og oppnå større suksess.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Vanens kraft: hvorfor vi gjør det vi gjør i livet og forretningslivet"
av Charles Duhigg
I denne boken utforsker Charles Duhigg vitenskapen bak vanedannelse og hvordan den kan brukes til å forbedre ytelsen vår på alle områder av livet. Boken tilbyr praktiske strategier for å utvikle gode vaner, bryte dårlige og skape varig endring.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Smarter Faster Better: The Secrets of Being Productive in Life and Business"
av Charles Duhigg
I denne boken utforsker Charles Duhigg vitenskapen om produktivitet og hvordan den kan brukes til å forbedre ytelsen vår på alle områder av livet. Boken bygger på eksempler og forskning fra den virkelige verden for å gi praktiske råd for å oppnå større produktivitet og suksess.
