Скільки калорій витрачає мозок щодня. Як керувати енергією мозку

Цей пост для тих, хто впадає в тугу і зневіру при думці про спортзал або пробіжку, найбільше любить сидіти за компом, і хоче при цьому скинути кілька кілограм. Звичайно, нічого не приходить просто так, і для того, щоб худнути, не встаючи з улюбленого комп'ютерного стільця, доведеться щось робити, а саме - думати.

Вчені з канадського університету проводили експерименти на студентах, вимірюючи кількість калорій, які споживає мозок. Три групи студентів отримали різні завдання, якими треба було займатись протягом 1,5 години. Одна група нічого не робила, друга – завчала тексти з паперових носіїв, третя – працювала за комп'ютером. У результаті група, яка заучує тексти з книг, витратила на 200 ккал більше, ніж студенти-нероби, а ті, хто працював за комп'ютером, спалили на 250 ккал більше.

Вчені з'ясували, що найбільше калорій мозок споживає під час концентрації уваги. Під час граничної концентрації протягом 20 хвилин мозок здатний з'їсти таку кількість енергії, яку не витратив би і за весь день, проведений без розумової діяльності. Тому буває досить важко зосередитися на більш ніж 20-25 хвилин - тіло просто змушене зберегти запаси енергії.

Скільки калорій можна спалити, активно думаючи?

При відсутності розумових навантажень, мозок спалює до 400-500 ккал на день, а під час активної діяльностійого витрати зростають удвічі. Прийнято вважати, що коли людина напружує мозок, вона витрачає 1,5 ккал на хвилину, тобто 90 ккал на годину, а якщо при цьому діяльність незвична, її витрати зростають ще більше.

Ще одна особливість – емоційні переживання збільшують енерговитрати на 10-20%, а інтелектуальна діяльність, що супроводжується емоціями, на 30-40%. Вчені із НДІ фізіології ім. П.К. Анохіна провели ще один експеримент, під час якого вимірювалися енерговитрати студентів під час іспитів. Виявилося, що за три дні до іспитів на інтелектуальну діяльність студента йшло 750 ккал, а під час іспиту – 1000-1100 ккал.

Отже, враховуючи все сказане вище, любителям сидячого образужиття можна порадити таке:

Більше думати

Перегляд пабліків у соцмережах, веселе листування з друзями чи іграшки (крім тих жанрів, де треба включати мозок) не витратять зайвих калорій. Щоб худнути за комп'ютером, треба виконувати якусь інтелектуальну діяльність, наприклад, читати складні для сприйняття, цікаві статтіі книги, вирішувати якісь завдання, розгадувати кросворди. При цьому бажано не відволікатися, зберігати довше концентрацію на предметі.

Що довше ви концентруєтеся, то більше калорій спалюєте.

Прибрати їжу подалі від комп'ютера

Під час розумової діяльності в організмі різко падає рівень глюкози, речовини, яким живляться клітини мозку. Для поповнення втрат після розумової діяльності людині дуже хочеться їсти. При цьому зовсім не означає, що організм дійсно потребує додаткових калорій, просто йому потрібна глюкоза.

Вчені вважають, що чашки солодкого чаю буде достатньо, щоб заповнити втрати і дати мозку необхідне підживлення, так що після своїх інтелектуальних вправ не поспішайте їсти шоколадки або варити пельмені. солодкий чай, і почуття голоду відпустить.

Емоційні переживання

Звичайно, ви не зможете влаштовувати собі напружені іспити щодня, проте щось зробити все-таки можна. Наприклад, вирішувати логічні завдання на якийсь час або грати з кимось у шахи. Так до інтелектуальної діяльностідодається елемент азарту. Більше азарту, більше емоцій, більше спалених калорій.

Щось нове

Більше енергії споживає та ділянка мозку, яка знаходиться в роботі, тому споживання енергії можна збільшити, поперемінно включаючи різні відділимозку, тобто вирішуючи багатоскладові тести або граючи в ігри-головоломки.

Крім того, мозок споживає більше енергії, вирішуючи нестандартні завдання. Якщо ви гуманітарій, спробуйте вирішити логічні завдання, згадайте шкільний курсгеометрії чи алгебри. Загалом займайтеся новими видами інтелектуальної діяльності. це не тільки збільшує енерговитрати, а й допомагає розвивати мозок.

Ну і насамкінець, не можна не згадати, що проста ходьба спалює 4 ккал на хвилину, так що якщо втомилися думати, сходіть погуляйте.

Якщо діти ростуть як бур'яни (зрештою кульбаби є бур'янами), їхній мозок горить як смолоскип. Досить накладно підтримувати мозок дорослої людини, яка використовує 17% загальної енергії організму, хоча становить лише 3% маси тіла, але це ніщо в порівнянні з енергетичними витратами на розвиток дитячого мозку. Мозок майже досягає повного обсягу у віці 7 років, але він, як і раніше, містить зв'язки, які будуть видалені згодом у міру того, як життєвий досвіддитини сприятиме її розвитку.

Синапси споживають більшу частину енергії мозку, тому підтримка додаткових зв'язків обходиться недешево. З 3 до 8 років тканини дитячого мозку споживають удвічі більше енергії, ніж тканини мозку дорослої людини. П'ятирічній дитині, яка важить 20 кг, потрібно 860 калорій на день, і половина цієї енергії дістається мозку.

Дослідники вивчають використання енергії мозком за допомогою позитронно-емісійної томографії (ПЕТ), яка визначає рівень радіомаркованої глюкози – цукру, який є головним «паливом» для нейронів (див. рис.). Радіомаркери створюються при додаванні радіоактивних атомів, що дозволяє простежити рух хімічної речовиниу надрах мозку чи тіла людини.

У перші 5 тижнів після народження найвище енергоспоживання спостерігається в соматосенсорній та моторній корі, таламусі, стовбурі головного мозкуі мозочка, тобто. у найбільш зрілих частинах мозку при народженні, які відповідають за базові функції життя, такі як дихання, рух та дотик.

У віці 2-3 місяців енергоспоживання зростає в скроневих, лобових та потиличних часткахкори головного мозку, а також у підкіркових базальних гангліях,які серед іншого контролюють зір, просторову орієнтацію та рух.

У віці від 6 до 12 місяців зростає споживання енергії в лобових часткахкори мозку, коли діти вперше починають контролювати свою поведінку.

Кількість енергії, що споживається мозком, продовжує зростати до 4 років, а у віці близько 9 років починає знижуватися, послідовно досягаючи «дорослих» рівнів у різних ділянках у міру їхнього дозрівання. Цей процес завершується віком від 16 до 18 років.

Оскільки нервові зв'язкирозвиваються на різних етапахдорослішання, існує кілька сензитивних періодів, кожен з яких відповідає певній функції мозку. Сензитивні періоди особливо характерні для мозку, що розвиваєтьсянемовлят та малюків, оскільки він росте дуже інтенсивно, але вони можуть виникати і в інший час. Деякі сензитивні періоди починаються і завершуються ще до народження – наприклад, розвиток дотику, що ґрунтується на відчуттях дитини в материнській утробі (див. розділ 11). Багато хто наступає незабаром після народження, наприклад, перша взаємодія з близькими людьми формує мозкові зв'язки, що реагують на стрес (див. розділ 26). Інші сензитивні періоди, скажімо навчання граматичним аспектам мови, продовжуються до кінця дитинства і в підлітковому віці.

Як ми описували у розділі 2, запрограмовані хімічні сигнали направляють аксони до ділянок-мішеней і забезпечують формування великої кількості синапсів. Після створення цих основних елементів життєвий досвід може впливати на подальший розвиток, контролюючи активність аксонів та синапсів. Синапси нейронів, які частіше активуються, з більшою ймовірністюзберігатимуться і зміцнюватимуться завдяки пластичності біохімічних проходів до клітини-мішені, тоді як непрацюючі синапси (тобто зв'язки між двома нейронами) слабшають або зникають. Синаптична активність також може викликати зростання чи втягування аксонних чи дендритових відгалужень. Клітини, які активуються спільно, міцно зв'язуються один з одним (див. Розділ 21).

Після завершення цих пластичних змінархітектура мозку менше піддається модифікації в майбутньому, або тому, що додаткові аксони та синапси більше недоступні, або тому, що біохімічні провідні шляхи, що визначають активність синапсів, змінюються з віком. У цьому відношенні мозок використовує сенсорний досвід для формування зв'язків у нервовому ланцюзі, відсікаючи непотрібні зв'язки та підтримуючи найбільш міцні та активні для збереження схем сприйняття та поведінки, що відповідають індивідуальному оточенню дитини.

Непотрібні синаптичні зв'язки видаляються у дитинстві. Так, загальна кількість синапсів у первинній зорової кориголовного мозку швидко зростає від народження до кульмінації у віці 8 місяців, а потім поступово зменшується аж до 5 років – у міру розвитку зорових здібностей (див. розділ 10). Максимальне зниження кількості синапсів у цьому регіоні мозку відбувається у віці від 5 до 11 років (ми точно не знаємо коли саме, оскільки діти від 6 до 10 років не піддавалися обстеженню). У лобовій корі головного мозку щільність синапсів залишається високою як мінімум до 7 років, трохи зменшується до 12 років і досягає рівнів дорослої людини до 14-15 років (див. розділ 9). Не цілком зрозуміло, що відбувається між 7 та 12 роками.

Процес усунення синапсів набагато докладніше вивчений в інших приматів, і результати загалом узгоджуються з фрагментарними даними дослідження людей. У макак-резусів вибухове зростання синапсів у перші кілька місяців після народження змінюється спочатку поступовим, а потім зменшенням їх кількості в дитинстві. Дорослий рівень густини синапсів спостерігається після досягнення статевої зрілості. Хоча це зростання у тварин має подібні тенденції, зменшення відбувається за різними графіками у різних особин, підкріплюючи ідею про те, що саме події в навколишньому середовищівпливають процес усунення синапсів.

У всіх областях кори головного мозку, вивчених у мавп, розвиток синапсів йде за подібним тимчасовим графіком. Ще неясно, чи можна застосувати цей принцип одночасного розвитку синапсів стосовно дітей. Сканування мозку на стадії розвитку сірої речовини де знаходяться всі синапси, показує, що лобові часткидосягають свого остаточного обсягу трохи пізніше, ніж зорові ділянки кори головного мозку (Вони розташовані в потиличних частках. – Прим. ред.). Однак через вікову прогалину у підрахунку людських синапсів та розбіжностей між індивідуумами свідчення на підтримку цієї позиції є неповними. Так чи інакше, вимірювання енергії мозку у дітей показує, що різниця в термінах розвитку різних ділянок кори порівняно мала і що усунення синапсів продовжується протягом усього дитинства (див. вище врізання: «Чи знаєте ви? Мозок вашої дитини споживає половину енергії організму») .

Щоб розібратися у тому, як досвід впливає на синаптичні зміни під час сензитивного періоду, ми повинні звернутися до досліджень на лабораторних тваринах. Комори сови полюють у темряві і повинні точно визначати джерело звуку, щоб знати становище свого видобутку. Вони роблять це, порівнюючи різницю у часі надходження звукового сигналуміж лівим і правим вухом, оскільки звук, що доноситься зліва, досягає лівого вуха раніше, ніж правого, і навпаки. Більш складний розрахунок верхнього або нижнього положенняджерела звуку проводиться за відмінностями гучності, створюваними формою вушної раковини. Мозок сови отримує інформацію про розбіжності в часі та перепади гучності та використовує її для створення мозкової карти звукового джерела. Оскільки інформація, що надходить, залежить від індивідуальних характеристик, таких як розмір голови і форма вуха, які змінюються в міру зростання тварини, її не можна визначити заздалегідь, тому природне картування відбувається в процесі розвитку.

Сприйняття не пасивним навіть у маленьких дітей. Мозок вашої дитини має певні переваги щодо того, що вона має засвоювати на різних етапах розвитку.

Для «калібрування» слухової карти мозок сови додатково обробляє зорову інформацію. У ході експерименту дослідники постачали радять призматичними окулярами, які візуально зміщували предмети в один бік. Спочатку, намагаючись пересуватися з одягненими окулярами, птахи роблять масу помилок, але поступово мозок адаптується до спотворюючих окулярів, зміщуючи свою візуальну карту для відображення нової реальності. Карта звукового простору теж зміщується як наслідок реакції на призматичні окуляри, хоча слухова інформація залишається незмінною.

Цей зсув відбувається тому, що нейрони, що приймають інформацію про час і гучність, простягають свої аксони і з'єднуються з новими нейронами в іншій частині карти. Колишні зв'язки залишаються на місці, хоча їхні синапси слабшають, що дозволяє совам повернутись до старої схеми речей після того, як з них знімають окуляри. Така пластичність сприйняття має місце під час сензитивного періоду приблизно до 7 місяців. Дорослим, чий сензитивний період завершився, набагато важче перебудувати зв'язки, оскільки їхні аксони обмежені меншою ділянкою мозку і нейронний ланцюг вже не може переносити сигнали за межі діапазону, встановленого в юності.

Чи всі наші органи спалюють калорії, коли вони виконують свої функції, правильно? Значить, оскільки мозок - це орган, мислення спалює калорії, а посилене мислення спалює більше калорій?

Згадайте, у мультфільмах, коли герой думає, велика кількістьпара виходить у нього з вух? Добре, трохи перебільшено, але серйозний струс там дійсно відбувається, коли ми робимо розумове зусилля. Мозок спалює багато калорій у стані спокою, і по зовнішніми ознакамими можемо з легкістю зробити висновок, що концентрація сприяє використанню енергії для потенційних дій. Реальність, однак, складніша, і, на мій погляд, набагато цікавіша.

Наш мозок складає лише 2 відсотки всієї нашої маси тіла, але споживає приблизно 20 відсотків всього нашого споживання калорій. Відсоток ще вищий у дітей, мозок яких все ще розвивається. Мозок середнього новонародженого використовує близько 75 відсотків доступної енергії, 11-річного – одну третину, а дорослу людину, якщо перевести в одиниці енергії,- Близько 20 ватів.

Близько 60-80 відсотків енергії мозку використовується для «нейронної передачі сигналів» - думаю, так це називають звичайні обивателі, які присвячують своє життя ремонту та поповненню запасів. Як і будь-яка фізична матерія, мозок «спалює» глюкозу, яка взаємодіє з киснем вироблення «палива». Глюкозу та кисень несе кров, таким чином, під час напруженої розумової діяльності ми можемо відчути підвищення мозкового кровотоку та збільшення використання глюкози та кисню, і, як наслідок, більше споживання енергії.

І ось, що виявили вчені у процесі своїх досліджень:

У 1878 році італійський учений, який працює з пацієнтом із пошкодженням черепа, виявив, що мозок пульсував швидше, коли піддослідний вирішував арифметичні завдання.

У дослідженні 1995 року споживання глюкози та мозковий кровотік волонтерів, які проходили тест сортування карток, збільшилися на 12 відсотків.

Дослідження 1987 року, яке вимагало від волонтерів думати про денній прогулянцізбільшило їх метаболізм мозку на 10 відсотків.

Дослідження 1992 року гравців у тетріс показало, що, якщо вони грали в гру 5 днів на тиждень протягом місяця або двох, споживання мозком глюкози значно збільшувалося, передбачалося, що їхнє мислення ставало більш ефективним із практикою.

Однак при детальному розгляді не все просто. Наприклад, повернемося до тесту сортування карток, у той час як мозковий кровотік та споживання глюкози підвищилися, використання кисню — ні, це означає, що не було ніякого збільшення згоряння – мозок не «спалив» помітно більшої кількості"палива". Саме це й намагаються з'ясувати нейробіологи й досі. Мозковий кровотікне збільшується так швидко, щоб забезпечити миттєве збільшення споживання енергії; дослідники тепер припускають, що швидкість перебігу крові збільшується, щоб охолодити мозок або забрати непотрібні продукти. Розпад глюкози посилюється, але без згоряння (окислення) енергетичний стрибок невеликий, ймовірно, не більше одного відсотка.

Тим не менш, факт залишається фактом: мозок споживає непропорційно велику частку енергії, більша частина якої витрачається на мислення. При цьому деякі вчені, які вивчають мозок, кажуть, що ми повинні дотримуватись іншої думки про те, що там відбувається. Раніше вважалося, що мозок надзвичайно пасивно реагує зовнішні стимули. Тепер, коли ми розуміємо, що зовнішні події не впливають настільки сильно на зміну споживання мозком енергії, вимальовується інша картина: більша частина нашої розумової діяльності відбувається строго в наших головах.

"Ну і що", - скажете ви. секунду. Невропатолог Маркус Рейчл, який пише для журналу Science, називає мозок «механізмом логічного висновку Байєса, розробленим, щоб робити передбачення про майбутнє». Іншими словами, мозок сам створює спогади, висновки та бажання, з яких і складається наша особистість. Вся ця енергія йде на те, щоб нагодувати команду карликів, які «палять трубу» між нашими вухами, які приймають усі наші почуття, обмірковують їх і організують наші подальші дії.

І ці карлики працюють досить ефективно. У людському мозку міститься приблизно 86 мільярдів нейронів, що займають об'єм порівнянний з грейпфрутом (у горил і орангутангів, найближчих до нас за розміром мозку приматів, їх близько 33 мільярдів). Найпотужніший електронний мозок у світі нині – суперкомп'ютер. Titan, розташований в Окріджській національній лабораторії в Теннессі, який може виконати 17.6 квадрильйонів операцій з плаваючою комою на секунду або 17.6 петафлоп. Беручи до уваги, що інтелект і комп'ютери не зовсім порівнянні, вважається, що обчислювальна потужність людського мозку становить 1 ексафлоп (у 57 разів більше комп'ютерної).

Звичайно, з точки зору суто обчислювальної потужності машини безперечно перевершать людей, деякі вважають, що протягом десятиліття. Але віднесемо це до майбутнього. Пам'ятайте, дорослий мозок використовує приблизно 20 ват, це означає, що його продуктивність - приблизно 50 петафлоп на ват. Продуктивність звичайного суперкомп'ютера - 2.5 гігафлоп на ват. Це 1/20 мільйонної ефективності мозку. Іншими словами, суперкомп'ютер Titan - 8.2. мега ватний монстр рідинного охолодження, розміром з великий заміський будинок. Більш потужна людська модель працює на пластівцях Cheerios може поміститися в капелюх.

1. Мозок, як і м'язи, чим більше його тренуєш, тим більше він росте. Мозок середнього дорослого чоловіка важить 1424 р, до старості маса мозку зменшується до 1395 р. Найбільший за вагою жіночий мозок - 1565 р. Рекордна вага чоловічого мозку - 2049 р. Мозок І. С. Тургенєва важив 2012 р. року Середня вагачоловічого мозку становив 1372 р. Найменша вага нормального неатрофованого мозку належала 31-річній жінці - 1096 р. Динозаври, що досягали 9 м у довжину, мали мозок величиною з волоський горіхта вагою всього 70 г.

2. Найбільш бурхливий розвиток мозку відбувається у віці від 2 до 11 років.

3. Регулярне моління знижує частоту дихання та нормалізує хвильові коливання головного мозку, сприяючи процесу самовилікування організму. Віруючі люди ходять на 36% рідше до лікаря, ніж решта.

4. Чим освіченіша людина, тим менша ймовірність захворювань мозку. Інтелектуальна активність викликає виробництво додаткової тканини, що компенсує хвору.

5. Заняття незнайомою діяльністю – найкращий спосіб розвитку мозку. Спілкування з тими, хто перевершує вас за інтелектом, також є сильнодіючим засобомрозвитку мозку.

6. Сигнали в нервової системилюдину досягають швидкості 288 км/год. На старість швидкість знижується на 15 відсотків.

7. Найбільшим у світі донором мозку є чернечий орден сестер-педагогів у Манкато, штат Міннесота. Черниці у своїх посмертних заповітах пожертвували науці близько 700 одиниць мозку.

8. Найбільш високий рівень інтелектуального розвитку(IQ) продемонструвала Мерлін Мач Вос Савант із штату Міссурі, яка у віці десяти років уже мала середній показник IQ для 23-х літніх. Їй вдалося пройти найскладніший тест для вступу до привілейованого Товариства Мега, куди входить лише близько трьох десятків осіб, які мають такий високий показник IQ, який зустрічається лише у 1 особи з мільйона.

9. Найвищий середній національний показник IQ у світі японців -111. У 10 відсотків японців показник вищий за 130.

10. Надфотографічна пам'ять належить Крейтону Карвелло, здатному з одного погляду запам'ятати послідовність карток відразу в шести окремих колодах (312 штук). Зазвичай у нашому житті ми використовуємо 5-7 відсотків можливостей мозку. Важко собі уявити, скільки всього зробив і відкрив би людина, залучи він ще хоча б стільки ж. Навіщо нам такий запас міцності вчені поки що не з'ясували.

11. Розумова робота не втомлює мозок. Виявлено, що склад крові, що протікає через мозок незмінний протягом його активної діяльності, скільки б вона не тривала. При цьому кров, яку беруть із вени людини, яка пропрацювала цілий день, містить певний відсоток «токсинів втоми». Психіатри встановили, що почуття втоми мозку обумовлюється нашим психічним та емоційним станом.

12. Молитва благотворно впливає на діяльність мозку. Під час молитви сприйняття інформації людиною йде, минаючи розумові та аналіз, тобто. людина уникає реальності. У цьому стані (як і при медитаціях) у мозку виникають дельта-хвилі, які зазвичай фіксуються у немовлят у перші шість місяців його життя. Можливо, саме цей факт впливає на те, що люди, які регулярно відправляють релігійні обряди, хворіють рідше та одужують швидше.

13. Для повноцінної роботимозку потрібно випивати достатня кількістьрідини. Мозок, як і весь наш організм, складається приблизно на 75% води. Тому, щоб тримати його у здоровому та робочому стані, потрібно випивати належну Вашому організму кількість води. Тим же, хто намагається схуднути за допомогою таблеток і чаю, що виганяють з організму воду, слід бути готовим до того, що одночасно з втратою ваги вони втратять і працездатність мозку. Тому їм варто чинити, як належить - приймати будь-які таблетки за призначенням лікаря.

14. Мозок прокидається довше за тіло. Інтелектуальні здібностілюдини відразу після пробудження нижче, ніж після безсонної ночіабо у стані середньої тяжкості сп'яніння. Дуже корисно, окрім ранкової пробіжки та сніданку, що підсилюють метаболічні процеси, що відбуваються у Вашому тілі, зробити і маленьку розминку мозку. Це означає, що не варто вранці включати телевізор, а краще щось трохи почитати або розгадати кросворд.

15. Мозку легше розуміти мову чоловіків, ніж жінок. Чоловічі та жіночі голоси діють на різні ділянкимозку. Жіночі голоси- Більш музичні, звучать на вищих частотах, діапазон частот при цьому ширший, ніж у чоловічих голосів. Людському мозкудоводиться «розшифровувати» сенс того, що каже жінка, використовуючи свої додаткові ресурси. До речі, люди, які страждають на слухові галюцинації, частіше чують саме чоловічу мову.

16. Мозок споживає більше енергії, ніж решта органів. Він складає від загальної маситіла лише 2%, але забирає близько 20% енергії, що виробляється тілом. Енергія підтримує нормальне функціонуваннямозку та передається нейронами для створення нервових імпульсів.

17. Мозок містить приблизно 100 мільярдів нейронів (клітин, що генерують та передають нервові імпульси), а це приблизно у 16 ​​разів більше, ніж людей на Землі. Кожен із них пов'язаний ще з 10 000 інших нейронів. Передаючи нервові імпульси, нейрони забезпечують безперервну роботу мозку.

18. Люди користуються лише 10% свого мозку. Це міф. Навіть при тому, що не всі таємниці та можливості мозку розкрито, стверджувати таке безглуздо – мозок завжди використовує стільки ресурсів, скільки йому зараз потрібно. Говорити про те, що ми використовуємо мозок на 10% - те саме, що говорити, що ми використовуємо можливості радіо на один відсоток - слухаємо ми лише одну хвилю, адже їх у діапазоні ще сто.

19. Щохвилини через мозок проходить 750 мілілітрів крові, що становить 15-20 відсотків всього кровотоку.

20. Мозок під час неспання споживає 25 Вт енергії. Цієї кількості достатньо для невеликої лампочки.

3 червня 2010 о 23:30

Як насправді працює мозок

• GTD

На хабрі досить популярні статті про різних технікахпідвищення працездатності, покращення пам'яті, самомотивації тощо. і т.п. На жаль, найчастіше автори цих статей зовсім не уявляють, що таке мозок, як він працює і чому все влаштовано саме так.

Насамперед, необхідно зрозуміти ось що:

Думати – дорого

Наведені нижче відомості почерпнуті, здебільшого, з книги С.В.Савельєва «Походження мозку», яку я настійно рекомендую до прочитання, поряд із працями Річарда Докінза та Конрада Лоренца.

Мозок виник у результаті еволюції як гнучкий, універсальний та швидкий вирішувач. Володіння мозком робить тварину значно пристосованішою, особливо в екстремальних ситуаціях. Проте за все доводиться платити: мозок – надзвичайно витратний орган. У людини мозок, що інтенсивно працює, споживає чверть (!) ресурсів всього організму. Проблема полягає ще й у тому, що мозок ніколи не перебуває у стані спокою; навіть мозок відпочиває споживає 10% енергії організму, при цьому становлячи всього 2% від його маси. Крім того, організм елементарно не в змозі підтримувати інтенсивну роботу мозку протягом тривалого часу, через якийсь час неминуче настає нервове виснаження. До того ж, мозок, позбавлений необхідних ресурсів (кисню передусім), майже миттєво (протягом 5 хвилин) гине.

Оптимізація

Думаю, більшість хабровчан до даному моментувже уявили собі, як можна оптимізувати енергетичні витрати мозку. ІТ-фахівці в цьому плані нічого кращого за природу не придумали.

Варіант А: обмежити активність мозку лише справді екстремальними ситуаціями. на людською мовоюцей механізм називається «лінь». Людина інстинктивно прагне не думати, Допоки в цьому немає необхідності. Багато тварин, наприклад, кішки, взагалі постійно перебувають в одному з двох станів: або сонної дрімоти, або гіперактивності. Лінь є двигуном прогресу в самому буквальному сенсі.

Варіант Б: Кеш. Закласти якнайбільше зумовлених моделей поведінки і включати мозок тільки тоді, коли автопілот не може вирішити проблему сам. Така оптимізація властива насамперед дрібним тваринам, але, як неважко помітити, проявивши мінімум спостережливості, людина їй теж користується на повну силу.

До речі, звідси йде знаменитий безглуздий міф про те, що людина нібито використовує десять (п'ять, два - потрібне підкреслити) відсотків свого мозку. У конкретний час і у стані спокою - у якомусь наближенні, так. Тому що використовувати мозок цілком без необхідності – дорого та нерозумно. Але тримати 90% мозку не використовуються взагалі - ще дорожче і нерозумно.

Реальність

Часто здається, що поведінка людини безглузда і нелогічна. Однак у світлі попереднього параграфа цілком очевидно, що поведінка людини абсолютнорозумно та логічно. Питання «що ти взагалі думав», зазвичай, має просту відповідь: ні про що. Людині властивоні про що не думати, і це з еволюційної точки зору найвигідніша програма.

Звичайно, в сучасному світіу більшої частини людства не виникає проблем з поживними речовинамита механізми оптимізації енергоспоживання не потрібні. Але, на жаль, змінити власну генетичну програму ми не можемо; та й немає жодної гарантії, що інша схема роботи мозку виявиться для homo sapiens оптимальнішою.

Пам'ятати - дорого

Від мислення перейдемо до пам'яті. Для розуміння процесів запам'ятовування та згадування корисно, перш за все, засвоїти одну просту річ: людська пам'ять – енергозалежна. На зберігання інформації постійно витрачаються ресурси організму. Думаю, ви зрозуміли, що це означає:-).

По-перше, пам'ять поділяється на короткочасну та довготривалу. У довгострокову пам'ять потрапляє лише невелика частина потоку інформації.

По-друге, спогади безперервно втрачаються. Чим більше часу минає, тим менше інформації про подію залишається в пам'яті.

Запам'ятовування випадково

На ці, і так нерадісні для студентов:-) процеси накладається ще й імовірнісна сутність запам'ятовування. Справа в тому, що запам'ятовування - це утворення нейронної мережі стійких циклічних мереж, що містять потрібну інформацію. Цей процес не дуже швидкий і досить непередбачуваний. Не можна скільки-небудь точно передбачити, коли зміниться конфігурація нейронів. Саме тому людина часто запам'ятовує на все життя абсолютно безглузду і непотрібну інформацію - тому що так склалося, що в момент утворення нової конфігурації нейронів він думав саме про цю нісенітницю. Для того, щоб гарантувати запам'ятовування доводиться постійно оновлювати інформацію протягом досить тривалого періодучасу.

Пам'ять бреше

Як було сказано в попередньому розділі, пам'ять потрібна людині насамперед для того, щоб не думати. Запам'ятані рішення та моделі поведінки дозволяють не напружувати мозок, а діяти на автопілоті. Це - фактично головна функціяпам'яті.

Однак через те, що пам'ять енергозалежна, запам'ятати всю потрібну інформацію не можна. З одного боку, постійно надходить Нова інформаціящо потенційно може бути важливою. З іншого боку, стара інформаціяпостійно втрачає актуальність. Таким чином, старі спогади постійно конкурують із новими за місце у пам'яті. Більше того, для цілей масимально повного використаннядоступного ресурсу, нові та старі інформаційні сигнали циркулюють по одних і тих же шляхах. В результаті, старі спогади постійно спотворюються, що з часом призводить до досить несподіваних ефектів аж до повної невідповідності старого спогаду реальності, причому старі спогади згодом стають дедалі більш ідеалізованими. Це характерно не тільки для людей, але й для інших тварин.

Welcome to the Real World

Не знаю, як ви, а я значно краще став розуміти поведінку людей, коли все це прочитав. Уявлення про те, чому мозок поводиться саме так, а не інакше, на мій погляд, набагато корисніше, ніж абстрактні рекомендації про те, як підвищити працездатність та покращити пам'ять. Сподіваюся, і вам вони виявляться корисними.