Quanta energia spendiamo pensando e usando il nostro cervello?
I nostri cervelli usano più ossigeno quando svolgono compiti più impegnativi.
Questo è Ingegneria/Pexels

Dopo una lunga giornata di lavoro o di studio, il tuo cervello potrebbe sentirsi come se fosse stato prosciugato di energia. Ma il nostro cervello brucia più energia quando si impegna nell'atletica mentale che durante altre attività, come guardare la TV?

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo guardare alla sala macchine del nostro cervello: le cellule nervose. La principale valuta energetica delle nostre cellule cerebrali è una molecola chiamata adenosina trifosfato (o ATP), che il nostro corpo ricava dallo zucchero e dall'ossigeno.

Il monitoraggio del consumo di energia cerebrale può essere effettuato utilizzando sia lo zucchero che l'ossigeno, ma l'ossigeno è l'opzione più accessibile.

Tracciare il consumo di ossigeno, il cervello conti per circa il 20% del consumo energetico del corpo, nonostante rappresenti solo il 2% del suo peso.


innerself iscriviti alla grafica


Sono circa 0.3 chilowattora (kWh) al giorno per un adulto medio, più di 100 volte quello che tipico smartphone richiede quotidiano. Ed è equivalente a 260 calorie o 1,088 kilojoule (kJ) al giorno (l'apporto energetico totale di un adulto medio è di circa 8,700 kJ al giorno).

Come lo sappiamo?

Nel 2012, il neuroscienziato britannico David Attwell e colleghi consumo di ossigeno misurato in fette di cervello di ratto.

Hanno determinato che mentre il 25% del fabbisogno energetico viene utilizzato per attività di pulizia, come la manutenzione delle pareti cellulari, la maggior parte del 75% viene utilizzata per l'elaborazione delle informazioni, come l'elaborazione e la trasmissione di segnali neurali.

Non possiamo misurare il consumo di energia cerebrale negli esseri umani in questo modo, ma possiamo seguire l'ossigeno, poiché una maggiore attività cerebrale richiede più ossigeno.

Un approccio per misurare le variazioni del consumo di ossigeno del nostro corpo è misurare la CO? livelli tramite un dispositivo capnografico (dove l'aria entra in un tubo). Ciò richiede che i partecipanti indossino una maschera, ma è diversamente non invasiva.

La ricerca mostra infatti che un aumento del carico mentale (come l'esecuzione di calcoli mentali, ragionamento o multitasking) è collegato all'aumento del consumo di ossigeno (misurato tramite CO? pubblicazione).

Tuttavia, l'aumento del consumo di ossigeno potrebbe anche essere dovuto al fatto che tutto il corpo reagisce a una situazione emotiva e stressante e non riflette i cambiamenti effettivi nell'attività cerebrale.

Possiamo misurare l'uso di ossigeno solo nel cervello?

È complicato. L'aumento dell'attività cerebrale innesca un maggiore apporto di sangue ricco di ossigeno. Quella fornitura extra di sangue ricco di ossigeno è specifica per regione e può essere (letteralmente) incanalata con precisione micrometrica verso i neuroni attivi.

Poiché il sangue e il suo ossigeno sono debolmente attratti da campi magnetici, possiamo utilizzare la risonanza magnetica (MRI), uno strumento privo di radiazioni, per ottenere una misura, seppur indiretta, dell'attività cerebrale.

Ma sfortunatamente, non possiamo usare la risonanza magnetica per dirci quanta energia usa il nostro cervello per diverse attività mentali. Gli studi di risonanza magnetica possono identificare solo differenze relative nell'attività cerebrale e nel consumo di energia piuttosto che valori assoluti.

Questo ha senso, però, dato che il nostro cervello è sempre acceso e quindi ha sempre bisogno di energia. Anche in momenti, potremmo considerare casualmente stati mentali inattivi, elaboriamo ancora grandi quantità di informazioni.

Innanzitutto, c'è l'input sensoriale sempre presente: in genere non trascorriamo la nostra giornata in un serbatoio di galleggiamento scuro.

In secondo luogo, la nostra attività mentale, anche in uno stato apparentemente privo di compiti, rimbalzerà da noi ricordando eventi passati e pianificando il nostro futuro.

Infine, ci sono le nostre emozioni, che, anche se sottili (come sentimenti di serenità o incertezza), sono il prodotto dell'attività cerebrale e quindi comportano un costo energetico continuo.

Quindi, quanto aumenta l'attività cerebrale?

Prendiamo qualcosa di semplice, come prestare attenzione. Studi di risonanza magnetica hanno dimostrato che monitorare attentamente gli oggetti in movimento rispetto a guardarli passivamente aumenta l'attività cerebrale nella nostra corteccia visiva intorno a 1%.

Non sembra molto, soprattutto considerando che il lobo occipitale, che ospita la corteccia visiva (che dà un senso a ciò che vediamo), costituisce solo su 18% della nostra massa cerebrale.

Ma è interessante notare che l'elaborazione delle informazioni visive porta a a riduzione dell'attività nelle aree uditive, il che significa che spendiamo meno energia per elaborare i suoni nel nostro ambiente. Funziona anche al contrario: quando ci occupiamo di informazioni uditive, riduciamo la nostra attività di elaborazione visiva.

A livello dell'intero cervello, il costo dell'attenzione a uno stimolo visivo è probabilmente già compensato dai risparmi nell'elaborazione uditiva.

Quanta energia spendiamo pensando e usando il nostro cervello?
Il nostro cervello fa dei compromessi quando ci concentriamo su cose diverse.
Shutterstock

Quindi, in poche parole, la ricerca ci dice che l'attività mentale è effettivamente correlata all'aumento del consumo di energia. Tuttavia, l'aumento è minimo, specifico per regione e spesso compensato da diminuzioni di energia in altre aree.

Allora perché ci sentiamo esausti dopo troppa attività mentale?

Probabilmente è il risultato di stress mentale. Compiti mentali complessi sono in genere anche emotivamente impegnativi e portano a maggiore attivazione del nostro sistema nervoso simpatico, che alla fine porta all'affaticamento mentale e fisico.

La buona notizia è che non dobbiamo preoccuparci che troppa attività mentale prosciughi la nostra energia cerebrale. Ma è comunque una buona idea mantenere il ritmo per evitare il sovraccarico mentale, lo stress e l'affaticamento.The Conversation

Circa l'autore

Oliver Baumann, Assistente Professore, Scuola di Psicologia, Università Bond

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

Libri sul miglioramento delle prestazioni dall'elenco dei best seller di Amazon

"Picco: i segreti della nuova scienza della competenza"

di Anders Ericsson e Robert Pool

In questo libro, gli autori attingono alla loro ricerca nel campo della competenza per fornire approfondimenti su come chiunque può migliorare le proprie prestazioni in qualsiasi area della vita. Il libro offre strategie pratiche per sviluppare abilità e raggiungere la padronanza, con particolare attenzione alla pratica deliberata e al feedback.

Clicca per maggiori informazioni o per ordinare

"Abitudini atomiche: un modo semplice e comprovato per costruire buone abitudini e abbattere quelle cattive"

di James Clear

Questo libro offre strategie pratiche per costruire buone abitudini e abbandonare quelle cattive, con particolare attenzione ai piccoli cambiamenti che possono portare a grandi risultati. Il libro si basa su ricerche scientifiche ed esempi del mondo reale per fornire consigli pratici a chiunque cerchi di migliorare le proprie abitudini e raggiungere il successo.

Clicca per maggiori informazioni o per ordinare

"Mindset: la nuova psicologia del successo"

di Carol S. Dweck

In questo libro, Carol Dweck esplora il concetto di mentalità e come può influire sulle nostre prestazioni e sul successo nella vita. Il libro offre approfondimenti sulla differenza tra una mentalità fissa e una mentalità di crescita e fornisce strategie pratiche per sviluppare una mentalità di crescita e ottenere un maggiore successo.

Clicca per maggiori informazioni o per ordinare

"Il potere dell'abitudine: perché facciamo quello che facciamo nella vita e negli affari"

di Charles Duhigg

In questo libro, Charles Duhigg esplora la scienza alla base della formazione delle abitudini e come può essere utilizzata per migliorare le nostre prestazioni in tutti gli ambiti della vita. Il libro offre strategie pratiche per sviluppare buone abitudini, rompere quelle cattive e creare cambiamenti duraturi.

Clicca per maggiori informazioni o per ordinare

"Più intelligente, più veloce, meglio: i segreti per essere produttivi nella vita e negli affari"

di Charles Duhigg

In questo libro, Charles Duhigg esplora la scienza della produttività e come può essere utilizzata per migliorare le nostre prestazioni in tutti gli ambiti della vita. Il libro si basa su esempi e ricerche del mondo reale per fornire consigli pratici per ottenere una maggiore produttività e successo.

Clicca per maggiori informazioni o per ordinare