1984年，世界象棋錦標賽 取消了突然之間，由于阿納托利·卡爾波夫(Anatoly Karpov)令人擔憂(yōu)的瘦弱體格，這位俄羅斯精英運動(dòng)員正在爭奪冠軍。在之前的5個(gè)月和幾十場(chǎng)比賽中，卡爾波夫瘦了22磅。(10公斤)，比賽組織者擔心他的健康。

卡爾波夫并不是唯一一個(gè)體驗到這款游戲的極端物理效果的人。雖然從那以后沒(méi)有其他國際象棋選手經(jīng)歷過(guò)如此大幅度的減肥， 精英球員據報道，一天能燃燒高達6000卡路里的熱量嗎都沒(méi)有離開(kāi)座位， ESPN報道。

大腦是否對能量的大量吸收負責?這是否意味著(zhù)更努力地思考是減肥的捷徑?為了深入研究這個(gè)問(wèn)題，我們首先需要了解一個(gè)正常的、不癡迷于象棋的大腦消耗了多少能量。

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當身體休息時(shí)——除了基本的呼吸、消化和保暖之外，不參與任何活動(dòng)我們知道，大腦驚人地消耗了身體總能量的20%到25%，主要是以葡萄糖的形式。

也就是說(shuō)，對于普通女性和男性來(lái)說(shuō)，每天分別是350和450卡路里。在兒童時(shí)期, 大腦甚至更貪婪。杜克大學(xué)(Duke University)進(jìn)化人類(lèi)學(xué)副教授道格·博耶爾(Doug Boyer)說(shuō):“在5至6歲的兒童中，大腦可以消耗60%以上的身體能量。”博耶爾研究與靈長(cháng)類(lèi)起源有關(guān)的解剖學(xué)和生理學(xué)變化。

這種嗜糖的習慣實(shí)際上使大腦成為身體中最消耗能量的器官，但它只占身體總重量的2%。

饑餓的大腦

在這方面，人類(lèi)并不是獨一無(wú)二的。Boyer和杜克大學(xué)進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究生Arianna Harrington一起研究哺乳動(dòng)物大腦的能量使用情況，他們的研究發(fā)現，非常小的哺乳動(dòng)物，比如樹(shù)鼩和侏儒狨猴，和人類(lèi)一樣，把它們身體的能量貢獻給大腦。

博耶爾認為，原因是盡管大腦很輕，但人類(lèi)的大腦樹(shù)鼩和狨猴也有類(lèi)似的渴求葡萄糖的大腦相對于身體的其他部分“如果你有 一個(gè)非常大的大腦相對于你的體型來(lái)說(shuō)，新陳代謝可能會(huì )更加昂貴。”

哈林頓說(shuō)，這個(gè)器官吸收的大部分能量都用于使大腦中的神經(jīng)元通過(guò)神經(jīng)元突觸傳遞的化學(xué)信號進(jìn)行交流。“很多能量都被用來(lái)激活突觸。這涉及到大量的離子跨膜運輸，這被認為是大腦中最昂貴的過(guò)程之一。”

此外，她解釋說(shuō)，大腦從來(lái)沒(méi)有真正休息過(guò);當我們睡覺(jué)時(shí)，它仍然需要燃料來(lái)保持細胞之間的信號，以維持我們身體的功能。更重要的是，為大腦服務(wù)的是大量的細胞，它們的存在是為了將營(yíng)養輸送給神經(jīng)元。這些細胞也需要自己的葡萄糖來(lái)維持生存并繼續工作。投入大量資源 建立一個(gè)大腦這也有助于解釋為什么在我們五、六歲的高強度發(fā)育時(shí)期，我們的大腦吸收的能量幾乎是成人大腦所需能量的三倍。

鍛煉的想法?

既然大腦是如此巨大的能量消耗器，這是否意味著(zhù)我們越讓這個(gè)器官工作，它吸收的能量就越多我們燃燒的卡路里越多?

從技術(shù)上講，答案是肯定的 認知困難的任務(wù)。什么是“困難”的心理任務(wù)因人而異。但是一般來(lái)說(shuō),它可以被描述為“大腦不能解決很容易利用以前學(xué)習例程,或任務(wù),不斷變化的條件,“根據克勞德·梅西耶,心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)教授在加拿大渥太華大學(xué),研究認知、糖尿病和腦代謝。這些活動(dòng)可能包括學(xué)習演奏一種樂(lè )器或在激烈的國際象棋比賽中策劃創(chuàng )新的動(dòng)作。

梅西耶說(shuō):“當你訓練學(xué)習新東西時(shí)，你的大腦就會(huì )適應在任何被訓練激活的大腦區域增加能量傳遞。”梅西爾解釋說(shuō)，隨著(zhù)時(shí)間的推移，當我們在完成一項特定任務(wù)時(shí)變得更加熟練，大腦就不再需要那么努力地去完成它，因此完成這項任務(wù)最終將需要更少的能量。

然而，在學(xué)習完成一項腦力勞動(dòng)的早期階段，我們是否可以合理地通過(guò)吃甜食來(lái)增加能量?jì)淠?

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如果你只是覺(jué)得有必要來(lái)點(diǎn)提神的糖，那就去吧。但如果你相信你的深思熟慮會(huì )消耗掉這些含糖的零食，那么不幸的是，答案是否定的。

因為在大腦整體能量消耗巨大的背景下，它被用于大量的任務(wù)，而僅僅是努力思考所需要的能量實(shí)際上是比較少的。梅西耶解釋說(shuō):“大部分正在發(fā)生的事情，也就是消耗大腦能量的事情，我們可能稱(chēng)之為‘掩蓋下的事情’。”“我們沒(méi)有意識到大腦中的大部分活動(dòng)。而其中很多活動(dòng)與有意識的活動(dòng)無(wú)關(guān)，比如學(xué)習如何唱歌或彈吉他，”他說(shuō)。

換句話(huà)說(shuō)，學(xué)習一項新任務(wù)或做一些困難的事情實(shí)際上并不是最耗費精力的部分 大腦的工作。梅西耶補充說(shuō)，事實(shí)上，“當我們學(xué)習新事物或學(xué)習如何做新活動(dòng)時(shí)，‘新’活動(dòng)所消耗的能量與大腦其他部分的整體能量消耗相比是相當少的。”

正如哈林頓所解釋的那樣，“大腦能夠將血液(以及能量)分流到特定的區域，而這些區域在那個(gè)時(shí)候是活躍的。”但人們認為，大腦的整體能量供應是恒定的。”所以，當我們在執行困難的認知任務(wù)時(shí)，大腦的局部區域可能會(huì )出現能量消耗的顯著(zhù)峰值，但當涉及到整個(gè)大腦的整體能量預算時(shí)，這些活動(dòng)不會(huì )顯著(zhù)地改變它。

泵的行動(dòng)

但如果這是真的，我們如何解釋為什么卡爾波夫變得太瘦而不能參加他的國際象棋比賽?普遍的共識是，這主要歸結于壓力和減少食物消耗，而不是精神疲憊。,

精英國際象棋選手壓力過(guò)大會(huì )導致心率加快、呼吸加快和出汗。綜合起來(lái)，這些效果會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移燃燒卡路里。此外，精英球員有時(shí)必須一次坐8個(gè)小時(shí)，這可能會(huì )打亂他們的正常飲食模式。能量損失也是舞臺表演者和音樂(lè )家可能會(huì )經(jīng)歷的事情，因為他們經(jīng)常處于高壓下，打亂了飲食安排。

“讓你的身體長(cháng)時(shí)間保持興奮狀態(tài)是非常消耗能量的。”梅西耶解釋道。“如果你不能經(jīng)常吃，或者不能吃得足夠多，或者你通常會(huì )——然后你可能會(huì )減肥。”

因此，結論是:可悲的是，單獨思考是行不通的。但當你下次發(fā)現自己缺乏靈感時(shí)，多吃一塊巧克力可能也無(wú)妨。

最初發(fā)表在 生活科學(xué)。