對人而言,有一件最困難的事情,就是思考。
在有需要的情況之下,幾乎人人都可以持續忍受超負荷的體力勞動,但卻難以集中精神長時間地去深入思考問題,因為這會讓人感到極度疲憊,進而引起情緒波動,最終以情緒替代思考來做出決策。為什么會這樣呢?是不是因為思考太過耗能呢?其實并不是這樣。澳大利亞莫那什大學的神經科學家沙娜·賈馬達匯總了來自多個實驗室的研究數據,發現即便是高強度的、具有目標導向的思維活動,大腦的耗能情況也僅比靜息狀態高出5%。
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這一研究顯示,即便是在專注思考時,大腦的能量消耗也僅比怠速運行時略高。
這一結論似乎與我們一直以來的認知有所不同,因為我們一直認為大腦的主要功能就是思考,所以它的能量消耗情況也應與思考強度緊密關聯,但實際上,思考只是大腦的附屬功能,大腦最主要的工作是維持內部系統的穩定。即便是我們沒有進行任何的思考,只是單純地躺在沙發上休息,我們的大腦仍舊在持續處理來自環境與身體的復雜反饋,并根據這些反饋實時調配各器官資源,以維持生理系統的動態平衡。
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其實早在20世紀90年代中期,神經科學領域就已經注意到了大腦在未執行任何思考任務時的活動狀態。
處于靜息態的大腦存在著大量的背景信號,這些信號可以分為兩個部分,第一部分負責處理發呆、回憶以及各種各樣的想象,而另一部分則專注于維持身體的內穩態。具體一點來講,就是維持體溫、血糖、心率以及呼吸等等。人體是一部極其精密的機械,它的健康運行依賴于身體各部分的緊密配合,而這一切都要依靠大腦的調控和指揮,稍有偏差,后果都會極其嚴重,所以這才是大腦的主要工作。
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在研究過程中,賈馬達還采用了正電子發射斷層成像和功能磁共振成像技術,來追蹤大腦在執行思考任務和處于靜息狀態下的葡萄糖消耗和血流變化。
發現即便是大腦在調用視覺和語言網絡進行復雜問題思考時,能量消耗也只是增加了5%,而剩余95%的能量始終維持著大腦的基礎代謝需求。當然,在大腦活動的過程中,一部分氨基酸也可能會轉化為能量,這些雖然不在統計之列,但大腦活動的主要能量是由葡萄糖代謝產生的,所以該結論可以說十分可靠。
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那么問題來了,既然大腦在思考時的能耗增加并不明顯,為什么我們一思考就會感到疲倦呢?
生物能量的消耗速度與生存本身是密切相關的,大腦本身就是一個高能耗器官,雖然思考時的能耗增加只有5%,但在能量稀缺的史前時代,卻會給生存帶來不利影響,如果長時間進行高強度的腦力活動,更是可能直接導致生存失敗。于是為了應對這一問題,我們的身體進化出了一種極其吝嗇的能量分配機制。
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當我們的大腦開始思考時,會主動觸發疲勞機制,讓我們停止思考的行為,以便能夠阻止能量消耗的持續增加。
如果我們強行繼續思考,那么還會觸發另一個身體機制,就是饑餓。強烈的饑餓感會迫使我們去尋找食物,增加能量的攝入,以彌補思考所帶來的額外耗能。另外,理論上我們單個神經元的放電頻率可達500赫茲,但實際上大腦中平均放電頻率僅為4赫茲,這同樣也是為了最大限度的節省能量。可見,動腦思考是一件與身體機制對抗的活動。
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