Berapa Banyak Energi yang Kita Habiskan untuk Berpikir dan Menggunakan Otak Kita?
Otak kita menggunakan lebih banyak oksigen saat melakukan tugas yang lebih menantang.
Ini Teknik/Pexels

Setelah seharian bekerja atau belajar, otak Anda mungkin terasa seperti kehabisan energi. Tetapi apakah otak kita membakar lebih banyak energi saat melakukan olahraga mental dibandingkan saat melakukan aktivitas lain, seperti menonton TV?

Untuk menjawab pertanyaan ini, kita harus melihat ruang mesin otak kita: sel saraf. Mata uang energi utama sel otak kita adalah molekul yang disebut adenosin trifosfat (atau ATP), yang dibuat tubuh kita dari gula dan oksigen.

Menelusuri konsumsi energi otak dapat dilakukan dengan menggunakan gula dan oksigen, tetapi oksigen adalah pilihan yang lebih mudah diakses.

Menelusuri konsumsi oksigen, otak rekening untuk sekitar 20% dari konsumsi energi tubuh, meskipun hanya mewakili 2% dari beratnya.


grafis berlangganan batin


Itu sekitar 0.3 kilowatt jam (kWh) per hari untuk rata-rata orang dewasa, lebih dari 100 kali lipat tipikal smartphone membutuhkan sehari-hari. Dan itu setara dengan 260 kalori atau 1,088 kilojoule (kJ) sehari (rata-rata total asupan energi orang dewasa sekitar 8,700 kJ sehari).

Bagaimana kami bisa tahu?

Pada 2012, ahli saraf Inggris David Attwell dan rekannya konsumsi oksigen terukur dalam irisan otak tikus.

Mereka menentukan bahwa sementara 25% dari kebutuhan energi digunakan untuk kegiatan rumah tangga, seperti pemeliharaan dinding sel, sebagian besar 75% digunakan untuk pemrosesan informasi, seperti komputasi dan transmisi sinyal saraf.

Kami tidak dapat mengukur konsumsi energi otak pada manusia dengan cara ini, tetapi kami dapat mengikuti oksigen, karena aktivitas otak yang meningkat membutuhkan lebih banyak oksigen.

Salah satu pendekatan untuk mengukur perubahan konsumsi oksigen tubuh kita adalah dengan mengukur CO? tingkat melalui perangkat kapnografi (di mana udara masuk ke dalam tabung). Hal ini mengharuskan peserta untuk memakai masker tetapi sebaliknya non-invasif.

Penelitian memang menunjukkan peningkatan beban mental (seperti melakukan aritmatika mental, penalaran, atau multitasking) terkait dengan peningkatan konsumsi oksigen (diukur melalui BERSAMA? melepaskan).

Namun, konsumsi oksigen yang meningkat juga bisa disebabkan oleh reaksi seluruh tubuh terhadap situasi emosional dan stres dan tidak mencerminkan perubahan aktivitas otak yang sebenarnya.

Bisakah kita mengukur penggunaan oksigen hanya di otak?

Ini rumit. Peningkatan aktivitas otak memicu peningkatan suplai darah kaya oksigen. Pasokan ekstra darah kaya oksigen itu spesifik wilayah dan dapat (secara harfiah) disalurkan dengan presisi mikrometer ke neuron aktif.

Karena darah dan oksigennya tertarik dengan lemah Medan magnet, kita dapat menggunakan MRI (magnetic resonance imaging), alat bebas radiasi, untuk mendapatkan ukuran aktivitas otak, meskipun tidak langsung.

Namun sayangnya, kita tidak dapat menggunakan MRI untuk mengetahui berapa banyak energi yang digunakan otak kita untuk aktivitas mental yang berbeda. Studi MRI hanya dapat mengidentifikasi perbedaan relatif dalam aktivitas otak dan konsumsi energi daripada nilai absolut.

Ini masuk akal, bagaimanapun, mengingat otak kita selalu aktif dan karenanya selalu memiliki kebutuhan energi. Bahkan pada saat-saat tertentu, kita mungkin dengan santai mempertimbangkan keadaan pikiran menganggur, kita masih memproses sejumlah besar informasi.

Pertama, ada masukan sensorik yang selalu ada: kita biasanya tidak menghabiskan hari kita di sebuah tangki apung gelap.

Kedua, aktivitas mental kita, bahkan dalam keadaan yang tampaknya tanpa tugas, akan memantul dari kita mengenang peristiwa masa lalu dan merencanakan masa depan kita.

Terakhir, ada emosi kita, yang, meskipun tidak kentara (seperti perasaan tenang atau tidak pasti), merupakan produk dari aktivitas otak dan oleh karena itu disertai dengan biaya energi yang berkelanjutan.

Lantas, seberapa besar aktivitas otak meningkat?

Mari kita ambil sesuatu yang sederhana, seperti memperhatikan. Studi MRI telah menunjukkan dengan penuh perhatian memantau objek bergerak dibandingkan dengan menontonnya secara pasif meningkatkan aktivitas otak di korteks visual kita sekitar 1%.

Ini tampaknya tidak banyak, terutama mengingat lobus oksipital, yang menampung korteks visual (yang masuk akal dari apa yang kita lihat), hanya membentuk tentang 18% massa otak kita.

Namun yang menarik, memproses informasi visual mengarah ke a pengurangan aktivitas di area pendengaran, artinya kita menghabiskan lebih sedikit energi untuk memproses suara di lingkungan kita. Ini juga berlaku sebaliknya: ketika kita memperhatikan informasi pendengaran, kita mengurangi aktivitas pemrosesan visual kita.

Pada tingkat seluruh otak, biaya perhatian terhadap stimulus visual mungkin sudah diimbangi dengan penghematan dalam pemrosesan pendengaran.

Berapa Banyak Energi yang Kita Habiskan untuk Berpikir dan Menggunakan Otak Kita?
Otak kita membuat trade-off ketika kita fokus pada hal-hal yang berbeda.
Shutterstock

Singkatnya, penelitian memberi tahu kita bahwa aktivitas mental memang terkait dengan peningkatan konsumsi energi. Namun, peningkatannya minimal, khusus wilayah dan sering kali diimbangi dengan penurunan energi di wilayah lain.

Lalu mengapa kita merasa lelah setelah terlalu banyak aktivitas mental?

Ini mungkin hasil dari tekanan mental. Tugas mental yang kompleks biasanya juga menantang secara emosional dan mengarah ke peningkatan aktivasi sistem saraf simpatik kita, yang pada akhirnya menyebabkan kelelahan mental dan fisik.

Kabar baiknya, kita tidak perlu khawatir aktivitas mental yang terlalu banyak akan menguras energi otak kita. Tetapi tetap merupakan ide yang bagus untuk mengatur kecepatan diri sendiri untuk menghindari kelebihan mental, stres, dan kelelahan.Percakapan

Tentang Penulis

Oliver baumann, Asisten Profesor, Sekolah Psikologi, Universitas Bond

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku tentang Meningkatkan Kinerja dari daftar Penjual Terbaik Amazon

"Puncak: Rahasia dari Ilmu Keahlian Baru"

oleh Anders Ericsson dan Robert Pool

Dalam buku ini, penulis memanfaatkan penelitian mereka di bidang keahlian untuk memberikan wawasan tentang bagaimana setiap orang dapat meningkatkan kinerjanya dalam bidang kehidupan apa pun. Buku ini menawarkan strategi praktis untuk mengembangkan keterampilan dan mencapai penguasaan, dengan fokus pada latihan dan umpan balik yang disengaja.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

"Kebiasaan Atom: Cara Mudah & Terbukti untuk Membangun Kebiasaan Baik & Menghilangkan Kebiasaan Buruk"

oleh James Clear

Buku ini menawarkan strategi praktis untuk membangun kebiasaan baik dan menghilangkan kebiasaan buruk, dengan fokus pada perubahan kecil yang dapat membawa hasil besar. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan saran yang dapat ditindaklanjuti bagi siapa saja yang ingin meningkatkan kebiasaan mereka dan mencapai kesuksesan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

"Pola Pikir: Psikologi Kesuksesan Baru"

oleh Carol S. Dweck

Dalam buku ini, Carol Dweck mengeksplorasi konsep pola pikir dan bagaimana hal itu dapat memengaruhi kinerja dan kesuksesan kita dalam hidup. Buku ini menawarkan wawasan tentang perbedaan antara mindset tetap dan mindset berkembang, serta memberikan strategi praktis untuk mengembangkan mindset berkembang dan mencapai kesuksesan yang lebih besar.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

"Kekuatan Kebiasaan: Mengapa Kita Melakukan Apa yang Kita Lakukan dalam Kehidupan dan Bisnis"

oleh Charles Duhigg

Dalam buku ini, Charles Duhigg mengeksplorasi ilmu di balik pembentukan kebiasaan dan bagaimana kebiasaan itu dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja kita di semua bidang kehidupan. Buku ini menawarkan strategi praktis untuk mengembangkan kebiasaan baik, menghentikan kebiasaan buruk, dan menciptakan perubahan yang bertahan lama.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

"Lebih Cerdas Lebih Cepat Lebih Baik: Rahasia Menjadi Produktif dalam Kehidupan dan Bisnis"

oleh Charles Duhigg

Dalam buku ini, Charles Duhigg mengeksplorasi ilmu tentang produktivitas dan bagaimana hal itu dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja kita di semua bidang kehidupan. Buku ini mengacu pada contoh dan penelitian dunia nyata untuk memberikan saran praktis untuk mencapai produktivitas dan kesuksesan yang lebih besar.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan