Ни для кого не секрет, что даже в состоянии бездействия наш мозг потребляет порядка 20% от всей доступной телу метаболической энергии. Вместе с этим широко распространено заблуждение, согласно которому в моменты, требующие высокой концентрации, мозг значительно увеличивает свои "аппетиты". Увы, но это не так. Объём энергии доступной нашему мозгу жестко ограничен. Следствием последнего могут быть специальные механизмы ответственные за перераспределение энергии между отделами мозга, повышая продуктивность выполнения приоритетных задач.
Поиском и изучением таких механизмов решила заняться команда исследователей из Института когнитивной неврологии UCL под руководством профессора Нилли Лави. Результатами своей работы они поделились в журнале Neuroscience. Согласно данным полученным во время исследований можно однозначно говорить о существовании жёстких рамок ограничивающих наши возможности восприятия и внимания.
Исследовательская группа когнитивных нейробиологов и инженеров-медиков измеряла церебральный метаболизм неинвазивным методом оптической визуализации. Таким образом, они могли видеть, сколько энергии используют области мозга, в моменты полной концентарции на выполнении задачи, и как меняется её объёмы, когда задача становится более сложной. Они использовали широкополосную спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона для измерения уровней окисления фермента, участвующего в энергетическом метаболизме в митохондриях клеток мозга, генераторах энергии, которые приводят в действие биохимические реакции каждой клетки.
Исследователи использовали свою технику для измерения метаболизма головного мозга в различных областях коры отвечающих за зрительные процессы у 18 человек, когда они выполняли задачи визуального поиска, которые были либо сложными, либо простыми, а иногда и с визуальным отвлечением, которое не имело отношения к задаче.
Они определили повышенный клеточный метаболизм в областях мозга, реагирующих на стимулируемые раздражители задачи, поскольку задача была более сложной, и это увеличение было напрямую отражено в снижении уровня клеточного метаболизма в областях, реагирующих на необслуживаемые раздражители. Эта двухтактная схема была тесно синхронизирована, что демонстрировало компромисс между ограниченным энергопотреблением между обслуживанием и автоматической обработкой.
Ведущий автор работу прокомментировал результаты так:
Нам удалось связать переживания людей с перегрузкой мозга с тем, что происходит внутри их нейронов, так как высокие энергетические потребности для одной цели уравновешиваются уменьшенным использованием энергии, связанным с любой другой целью. Если мы пытаемся обрабатывать слишком много информации, мы можем чувствовать перегрузку из-за жесткого ограничения наших возможностей мозга.
