В журнале Quanta Magazine опубликован обзор, который объясняет, почему человеческий мозг остается «прожорливым», даже когда мы ничем не заняты. Его автор — нейробиолог Шарна Джамадар из Университета Монаша (Австралия), которая с коллегами проанализировала данные различных исследований и пришла к неожиданному выводу: целенаправленная умственная работа требует лишь на 5% больше энергии, чем фоновая мозговая активность в состоянии покоя.
Несмотря на иллюзию, что активное мышление связано с наибольшими затратами, подавляющее большинство энергии мозг тратит на внутренние процессы — регулирование физиологических функций, поддержание гомеостаза, стабильного внутреннего состояния, и предсказание изменений во внешней среде. Как отмечает нейробиолог Джордан Терио, мозг — это прежде всего координационный центр, управляющий телом и прогнозирующий события.
Это объясняет, почему даже отдых не избавляет от усталости. Наш мозг непрерывно моделирует, оценивает и корректирует внутренние параметры организма — от температуры тела до уровня глюкозы. При этом нейроны поддерживают активность даже в покое, сохраняя так называемый мембранный потенциал — электрическое напряжение, необходимое для быстрой активации.
Более того, мозг — один из самых энергоемких органов. При весе около 2% от массы тела он потребляет до 20% всей энергии организма, а у младенцев — почти 50%. Главный источник энергии — молекула АТФ, аденозинтрифосфат, которую клетки вырабатывают из глюкозы и кислорода. Благодаря тысячам капилляров, эти вещества беспрерывно поступают к нейронам.
Поскольку прямое измерение АТФ в мозге невозможно без инвазивных методов, команда Джамадар использовала данные позитронно-эмиссионной томографии и функциональной МРТ. Они показали, что даже самые сложные когнитивные задачи увеличивают энергозатраты мозга лишь незначительно — большую часть энергии потребляет так называемая сеть режима по умолчанию, активная при отсутствии внешних задач.
Эти открытия подчеркивают, насколько экономно устроен мозг. Он настроен не на максимальную, а на оптимальную работу, ограниченную миллионами лет эволюции в условиях энергетического дефицита. Поэтому ментальная усталость — это не признак истощения, а встроенный защитный механизм, ограничивающий «перерасход» жизненно важного ресурса.
Пока мозг экономит энергию, поддерживая внутренние процессы даже в покое, другой важный фактор здоровья — качество сна — может быстро влиять на состояние сердца. Уже через несколько ночей недосыпа в организме запускаются изменения, повышающие риски для сердечно-сосудистой системы. Об этом вы можете подробнее узнать в этой статье.