“思考”狀態需要花費人體多少能量？

學習\工作回到家，我們筋疲力盡，只想癱在沙發上耍耍手機，腦子彷彿也在“偷懶”。但研究表明，即便我們看似放鬆，大腦的能量消耗依然驚人，幾乎和忙碌時相差無幾。

關於休息也花費能量

澳大利亞莫納什大學的神經科學家Sharna Jamadar和她的團隊，通過整合全球研究，探索了大腦認知的代謝成本。他們發現，專注完成目標任務時，大腦僅比休息時多消耗5%的能量。換句話說，無論是解數學題還是發呆，大腦的“油耗”差別不大。

哎嘿，就是躺

這聽起來有點反直覺。難道我們費盡心思解決問題時，大腦沒怎麼“加班”？

其實，大腦遠不止是個“思考機器”。它更像一位幕後總管，時刻調控身體的生理系統，維持體溫、血糖、心率等關鍵指標的穩定，確保我們活着。東北大學的神經科學家Jordan Theriault解釋說，大腦的能量主要花在管理身體和應對複雜環境上，而非單純的思考。“我們總覺得大腦是爲了思考而生，但它其實更忙於協調身體這部昂貴的機器。”他說。

關於大腦能量來源

大腦的能量從何而來？答案是三磷酸腺苷(ATP)，由葡萄糖和氧氣在細胞內合成。約400英里的毛細血管網絡穿梭於腦組織，將富含營養的血液送往神經元。ATP驅動神經元間的信號傳遞，維持細胞膜電位，確保神經元隨時待命。這部分“待機”消耗佔大腦能量預算的至少一半。Jamadar的團隊通過正電子發射斷層掃描和功能性磁共振成像，追蹤了大腦在活躍和休息狀態下的葡萄糖消耗和血流變化，發現即使在高強度的任務中，如研究陌生的公交時刻表，大腦也只多用了5%的能量。

來源：中學雲

這5%看似微不足道，但在進化的大背景下卻意義重大。人類大腦僅佔體重的2%，卻吞噬了20%的身體能量，嬰兒時期甚至高達50%。在遠古時代，食物匱乏，這點額外的消耗可能關乎生死。威爾康奈爾醫學院的神經科學家Zahid Padamsey指出，疲憊感並非能量耗盡，而是進化讓我們學會“省着點用”。“我們的祖先生活在能量稀缺的環境中，大腦演化出高效的節能機制，”他說。比如，神經元理論上可每秒傳遞500次信號，但實際平均僅4次，遠低於最佳傳輸速率。這是爲了以最少的ATP傳遞最多信息——進化選擇了效率，而非速度。

關於大腦進行後臺運轉

大腦的後臺活動同樣令人驚歎。20世紀90年代中期，科學家們發現，即便在休息時，大腦也在忙碌。默認模式網絡在你發呆或胡思亂想時活躍，串聯起過去、現在和未來的片段，比如晚餐喫什麼或回憶上週的趣事。更深層次地，大腦預測環境變化，提前分配資源，確保身體穩定。Theriault認爲，這種預測機制讓大腦能高效應對需求，而非被動反應。

來源：中學雲

現代社會食物充足，但大腦仍保留着遠古的“吝嗇”本能。連續20天的專注任務，累積的5%額外消耗相當於一天的認知能量。所以一天學習/工作後，我們會覺得腦子“沒電了”。Padamsey的研究還揭示，大腦通過降低信號傳遞頻率和允許部分信號失敗，進一步節省能量。這種精妙的平衡，造就了人類大腦在有限資源下的非凡能力。