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当你思考时,大脑会消耗多少热量?

据国外媒体报道,在1984年的国际象棋世界锦标赛中,由于俄罗斯选手阿那托里·卡尔波夫(Anatoly Karpov)看上去太过消瘦憔悴,比赛不得不被突然叫停。在此之前的五个月间,卡尔波夫经历了数十轮比赛,体重减少了10公斤,导致比赛组织方对他的健康状况深感担忧。

在这项比赛中受到如此极端的健康影响的并非只有卡尔波夫一人。虽然自此之后,再也没有选手在比赛中减掉过这么多体重,但这些顶尖选手可以在一天之内消耗的热量多达6000卡路里,而且还是在坐了一整天的情况下。

如此大的热量消耗是否与大脑有关?这是否意味着,努力思考可以帮我们轻松减肥呢?为弄清这一问题,我们首先要了解大脑在正常状态下的能量消耗。

当身体处于静止状态时(即除了基本的呼吸、消化和保持体温之外,未参与任何活动),大脑消耗的能量高达整个身体的20%至25%,主要是以葡萄糖的形式消耗掉的。对于普通男性和女性来说,这部分能量分别约等于350和450卡路里。在童年时期,大脑甚至更“贪婪”。一般五六岁儿童大脑消耗的能量最多可以占到全身的60%。尽管大脑重量仅占全部体重的2%,但大脑“贪吃”葡萄糖的习惯使其成为了全身耗能最大的器官。

 饥饿的大脑

除了人类之外,其它动物也具有这一特征。研究发现,小树鼬、小狨猴等超小型哺乳动物也会像人类一样,将全身的大部分能量分配给大脑。

为什么会出现这样的现象呢?尽管大脑并不重,但相对于其它身体部位而言体积较大。这样一来,大脑的新陈代谢就需要耗费更多能量。

大脑消耗的大部分能量都用于神经元之间的交流沟通,这是通过化学信号在一种名叫“突触”的细胞结构之间传递实现的。激活突触需要耗费许多能量,其中涉及到大量离子跨膜运输,而这是大脑中最耗能的过程之一。

此外,大脑从来不会停下休息。即使在睡眠中,大脑也需要能量来维持细胞间的信号传递、从而保证正常的身体机能。不仅如此,还有一些细胞专门负责向神经元输送营养物质,而这些细胞也需要一定的葡萄糖才能生存和工作。这也能解释为何童年时期的大脑耗能占比格外大,因为在我们五六岁时,大脑正处于快速发育期,所需能量将近成人大脑的三倍之多。

  让大脑“做锻炼”?

既然大脑耗能如此厉害,这是否意味着大脑工作得越辛苦、消耗的能量就越多、我们就能燃烧掉更多热量呢?

从理论上来说,假如大脑在做涉及认知能力的困难任务,那么答案是肯定的。对不同的人而言,思维任务的难度也有所不同。但总的来说,这类任务可以被描述为“大脑用此前学习到的思维方式无法轻易解决、或条件不断变化的任务”。学习一门乐器、思考棋局走法等活动都可能在此之列。

在接受训练、学习某件新事物时,大脑需要进行调整,增加由训练所激活的脑区中的能量转换。而随着我们完成某项特定任务的技巧越来越娴熟,大脑工作起来也会越来越轻松,完成该任务所耗费的能量也会越来越少。

话虽如此,在困难任务的学习初期,为了增加身体的能量储备,吃些甜食也没什么大不了的吧?

如果你只是想吃些甜食提振心情,那这样做自然可以,但如果你认为光靠思考就能把这些热量消耗掉,那你就大错特错了。因为尽管大脑耗费的能量很多,但真正用于思考的能量其实相对很少,大部分能量都是由“暗地里”进行的那些活动耗费的。我们往往意识不到这些活动的存在,并且其中很多都与学习唱歌或弹奏吉他等有意识活动无关。

换句话说,学习新任务或解决难题其实并不是最耗能的大脑活动。事实上,相对于大脑的总能量消耗,开展“新活动”所耗费的能量其实很少。

研究人员进一步解释道,大脑会将更多的血液(也就是能量)提供给当前处于活跃状态的脑区,但大脑的整体能量水平基本上是维持不变的。因此,虽然我们在完成困难的认知任务时,局部脑区的耗能量会明显增加,但大脑的整体耗能量并不会有太大改变。

  “打了鸡血”的身体

但假如真是这样,卡尔波夫在比赛中体重急剧下降又该如何解释呢?科学家一般认为,这与压力和进食减少有关,而不是由绞尽脑汁导致的。

顶尖的国际象棋选手会面临巨大的压力,导致心率增加、呼吸加快和流汗等等。这些影响加在一起,时间长了就会消耗更多的热量。此外,顶尖选手有时要一连坐上8个小时,这会打乱他们的正常进食规律。除此之外,舞台表演者和音乐家也经常处于高压之下、并且饮食节奏也经常被打乱,因此也会出现体重下降的情况。

科学家指出,让身体长时间处于亢奋状态是一件非常耗能的事。此时如果无法保持正常的食量,体重就有可能下降。

综上所述,光靠思考无法让我们保持苗条的身材。但在灵感枯竭、需要“充血”时,多吃一小块巧克力也没什么不好。

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