สมองของเราใช้ออกซิเจนมากขึ้นเมื่อทำงานที่ท้าทายมากขึ้น นี่คือวิศวกรรม/Pexels

หลังจากทำงานหรือเรียนมาทั้งวัน สมองของคุณอาจรู้สึกว่าพลังงานหมดไป แต่สมองของเราจะเผาผลาญพลังงานเมื่อทำกิจกรรมทางจิตมากกว่าขณะทำกิจกรรมอื่นๆ เช่น ดูทีวีหรือไม่?

เพื่อตอบคำถามนี้ เราต้องดูห้องเครื่องยนต์ของสมองของเรา ซึ่งก็คือเซลล์ประสาท แหล่งพลังงานหลักของเซลล์สมองของเราคือโมเลกุลที่เรียกว่าอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (หรือ ATP) ซึ่งร่างกายของเราสร้างจากน้ำตาลและออกซิเจน

การติดตามการใช้พลังงานของสมองทำได้โดยใช้ทั้งน้ำตาลและออกซิเจน แต่ออกซิเจนเป็นตัวเลือกที่เข้าถึงได้มากกว่า

ติดตามการใช้ออกซิเจนของสมอง บัญชี ประมาณ 20% ของการใช้พลังงานของร่างกาย ทั้งๆ ที่คิดเป็น 2% ของน้ำหนักเท่านั้น

นั่นคือประมาณ 0.3 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ต่อวันสำหรับผู้ใหญ่โดยเฉลี่ย มากกว่า 100 เท่าของ สมาร์ทโฟนทั่วไปต้องการ รายวัน. และเทียบเท่ากับ 260 แคลอรีหรือ 1,088 กิโลจูล (kJ) ต่อวัน (พลังงานรวมของผู้ใหญ่โดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 8,700 กิโลจูลต่อวัน)

เรารู้ได้อย่างไร?

ในปี 2012 David Attwell นักประสาทวิทยาชาวอังกฤษและเพื่อนร่วมงาน ปริมาณการใช้ออกซิเจนที่วัดได้ ในชิ้นส่วนของสมองหนู

พวกเขาระบุว่าในขณะที่ 25% ของความต้องการพลังงานถูกใช้สำหรับกิจกรรมการดูแลทำความสะอาด เช่น การบำรุงรักษาผนังเซลล์ ส่วนอีก 75% นั้นใช้สำหรับการประมวลผลข้อมูล เช่น การคำนวณและการส่งสัญญาณประสาท

เราไม่สามารถวัดการใช้พลังงานของสมองในมนุษย์ด้วยวิธีนี้ แต่เราสามารถติดตามออกซิเจนได้ เนื่องจากการทำงานของสมองที่เพิ่มขึ้นต้องใช้ออกซิเจนมากขึ้น

วิธีหนึ่งในการวัดการเปลี่ยนแปลงการใช้ออกซิเจนในร่างกายของเราคือการวัด CO? ระดับผ่านอุปกรณ์ capnography (โดยที่อากาศเข้าไปในท่อ) ผู้เข้าร่วมต้องสวมหน้ากากอนามัยแต่ไม่เป็นเช่นนั้น ไม่รุกราน.

การวิจัยแสดงให้เห็นภาระทางจิตที่เพิ่มขึ้น (เช่น การคำนวณทางจิต การใช้เหตุผล หรือการทำงานหลายอย่างพร้อมกัน) เชื่อมโยงกับปริมาณการใช้ออกซิเจนที่เพิ่มขึ้น (วัดจาก CO? ปล่อย).

อย่างไรก็ตาม ปริมาณการใช้ออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นอาจเกิดจากร่างกายทั้งหมดมีปฏิกิริยาต่ออารมณ์ สถานการณ์ที่ตึงเครียด และไม่สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงของการทำงานของสมอง

เราสามารถวัดการใช้ออกซิเจนในสมองได้หรือไม่?

มันซับซ้อน. การทำงานของสมองที่เพิ่มขึ้นทำให้เลือดที่อุดมด้วยออกซิเจนมีปริมาณเพิ่มขึ้น ปริมาณเลือดที่อุดมด้วยออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นนั้นเป็นลักษณะเฉพาะของภูมิภาคและสามารถส่ง (ตามตัวอักษร) ด้วยความแม่นยำระดับไมโครเมตรไปยังเซลล์ประสาทที่ใช้งานอยู่

เนื่องจากเลือดและออกซิเจนถูกดึงดูดอย่างอ่อน สนามแม่เหล็กเราสามารถใช้ MRI (การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ปราศจากรังสี เพื่อให้ได้มาตรวัดการทำงานของสมอง แม้จะเป็นทางอ้อมก็ตาม

แต่น่าเสียดายที่เราไม่สามารถใช้ MRI เพื่อบอกเราได้ว่าสมองของเราใช้พลังงานเท่าใดสำหรับกิจกรรมทางจิตต่างๆ การศึกษา MRI สามารถระบุความแตกต่างสัมพัทธ์ในการทำงานของสมองและการใช้พลังงานมากกว่าค่าสัมบูรณ์

อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้สมเหตุสมผล เนื่องจากสมองของเราทำงานอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นจึงมีความต้องการพลังงานอยู่เสมอ แม้ในช่วงเวลาสั้นๆ เราอาจพิจารณาสภาวะความคิดที่ว่างเปล่าโดยไม่ได้ตั้งใจ แต่เรายังคงประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล

ประการแรก มีการป้อนข้อมูลทางประสาทสัมผัสอยู่ตลอดเวลา: โดยปกติแล้วเราจะไม่ใช้เวลาทั้งวันไปกับ ถังลอยสีเข้ม.

ประการที่สอง กิจกรรมทางจิตของเรา แม้ในสภาวะที่ดูเหมือนไม่มีงานทำ ก็จะสะท้อนให้เรานึกถึงเหตุการณ์ในอดีตและวางแผนอนาคตของเรา

ประการสุดท้าย มีอารมณ์ของเรา ซึ่งแม้ในเวลาที่ละเอียดอ่อน (เช่น ความรู้สึกสงบหรือความไม่แน่นอน) เป็นผลผลิตจากการทำงานของสมอง ดังนั้นจึงมาพร้อมกับค่าใช้จ่ายด้านพลังงานอย่างต่อเนื่อง

ดังนั้นการทำงานของสมองเพิ่มขึ้นเท่าไหร่?

ลองทำอะไรง่ายๆ เช่น การให้ความสนใจ การศึกษาด้วยเครื่อง MRI แสดงให้เห็นว่าการเฝ้าสังเกตวัตถุที่เคลื่อนไหวอย่างตั้งใจ เมื่อเทียบกับการเฝ้าดูอย่างเฉยเมย จะเพิ่มการทำงานของสมองในคอร์เทกซ์การมองเห็นของเราโดย รอบ 1%.

สิ่งนี้ดูเหมือนจะไม่มากนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่ากลีบท้ายทอยซึ่งเป็นที่ตั้งของคอร์เทกซ์สายตา (ซึ่งทำให้เข้าใจถึงสิ่งที่เราเห็น) เท่านั้นที่ทำขึ้น เกี่ยวกับ 18% ของมวลสมองของเรา

แต่น่าสนใจ การประมวลผลข้อมูลภาพนำไปสู่ การลดกิจกรรม ในพื้นที่การได้ยิน หมายความว่าเราใช้พลังงานน้อยลงในการประมวลผลเสียงในสภาพแวดล้อมของเรา วิธีนี้ได้ผลในทางตรงกันข้ามเช่นกัน: เมื่อเราเข้าร่วมกับข้อมูลการได้ยิน เราจะลดกิจกรรมการประมวลผลภาพของเรา

ในระดับสมองทั้งหมด ต้นทุนของความสนใจต่อสิ่งเร้าทางสายตาอาจถูกหักล้างไปแล้วด้วยการประหยัดในการประมวลผลทางการได้ยิน

สมองของเราทำการแลกเปลี่ยนเมื่อเรามุ่งเน้นไปที่สิ่งต่าง ๆ Shutterstock

โดยสรุปแล้ว การวิจัยบอกเราว่ากิจกรรมทางจิตนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น ถึงกระนั้น การเพิ่มขึ้นนั้นน้อยมาก เฉพาะภูมิภาค และมักถูกชดเชยด้วยพลังงานที่ลดลงในพื้นที่อื่นๆ

แล้วทำไมเราถึงรู้สึกเหนื่อยล้าหลังจากทำกิจกรรมทางจิตมากเกินไป?

น่าจะเป็นผลจากความเครียดทางจิตใจ งานทางจิตที่ซับซ้อนมักจะท้าทายอารมณ์และนำไปสู่ การเปิดใช้งานที่เพิ่มขึ้น ของระบบประสาทซิมพาเทติกของเรา นำไปสู่ความเหนื่อยล้าทางร่างกายและจิตใจในที่สุด

ข่าวดีก็คือเราไม่ต้องกังวลว่ากิจกรรมทางจิตมากเกินไปจะทำให้พลังงานสมองของเราหมดไป แต่ก็ยังเป็นความคิดที่ดีที่จะก้าวเดินเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะจิตตก ความเครียด และความเหนื่อยล้า

เกี่ยวกับผู้เขียน

โอลิเวอร์มันน์, ผู้ช่วยศาสตราจารย์สำนักวิชาจิตวิทยา มหาวิทยาลัยบอนด์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือเกี่ยวกับการปรับปรุงประสิทธิภาพจากรายการขายดีของ Amazon

“จุดสูงสุด: เคล็ดลับจากศาสตร์แห่งความเชี่ยวชาญใหม่”

โดย Anders Ericsson และ Robert Pool

ในหนังสือเล่มนี้ ผู้เขียนใช้งานวิจัยของตนในสาขาความเชี่ยวชาญเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกว่าทุกคนสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานในด้านใดด้านหนึ่งของชีวิตได้อย่างไร หนังสือเล่มนี้นำเสนอกลยุทธ์ที่ใช้ได้จริงในการพัฒนาทักษะและบรรลุความเชี่ยวชาญ โดยเน้นที่การฝึกฝนอย่างตั้งใจและข้อเสนอแนะ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"Atomic Habits: วิธีที่ง่ายและได้รับการพิสูจน์แล้วในการสร้างนิสัยที่ดีและทำลายนิสัยที่ไม่ดี"

โดย James Clear

หนังสือเล่มนี้เสนอกลยุทธ์ที่ใช้ได้จริงในการสร้างนิสัยที่ดีและทำลายนิสัยที่ไม่ดี โดยเน้นที่การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ที่อาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ยิ่งใหญ่ หนังสือเล่มนี้รวบรวมงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตัวอย่างจากโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้คำแนะนำที่นำไปใช้ได้จริงสำหรับทุกคนที่ต้องการปรับปรุงนิสัยและประสบความสำเร็จ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"ความคิด: จิตวิทยาใหม่แห่งความสำเร็จ"

โดย แครอล เอส. ดเวค

ในหนังสือเล่มนี้ แครอล ดเว็คสำรวจแนวคิดของกรอบความคิดและผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานและความสำเร็จในชีวิตของเราอย่างไร หนังสือนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างกรอบความคิดแบบตายตัวและกรอบความคิดแบบเติบโต และให้กลยุทธ์เชิงปฏิบัติสำหรับการพัฒนากรอบความคิดแบบเติบโตและบรรลุความสำเร็จที่มากขึ้น

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"พลังแห่งนิสัย: ทำไมเราทำในสิ่งที่เราทำในชีวิตและธุรกิจ"

โดย Charles Duhigg

ในหนังสือเล่มนี้ Charles Duhigg สำรวจวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการสร้างนิสัยและวิธีการใช้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพการทำงานของเราในทุกด้านของชีวิต หนังสือนำเสนอกลยุทธ์ที่นำไปใช้ได้จริงในการพัฒนานิสัยที่ดี เลิกพฤติกรรมที่ไม่ดี และสร้างการเปลี่ยนแปลงที่ยั่งยืน

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"ฉลาดขึ้น เร็วขึ้น ดีขึ้น: เคล็ดลับของการมีประสิทธิผลในชีวิตและธุรกิจ"

โดย Charles Duhigg

ในหนังสือเล่มนี้ ชาร์ลส์ ดูฮิกก์จะสำรวจศาสตร์แห่งผลผลิตและวิธีที่สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของเราในทุกด้านของชีวิต หนังสือเล่มนี้ใช้ตัวอย่างและการวิจัยในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้คำแนะนำเชิงปฏิบัติเพื่อให้ได้ผลผลิตและความสำเร็จที่มากขึ้น

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ