अधिक चुनौतीपूर्ण कार्य करते समय हमारा दिमाग अधिक ऑक्सीजन का उपयोग करता है। यह इंजीनियरिंग/Pexels है
दिन भर के काम या अध्ययन के बाद, आपका मस्तिष्क ऐसा महसूस कर सकता है कि उसकी ऊर्जा समाप्त हो गई है। लेकिन क्या टीवी देखने जैसी अन्य गतिविधियों की तुलना में मानसिक एथलेटिक्स में संलग्न होने पर हमारा मस्तिष्क अधिक ऊर्जा खर्च करता है?
इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें अपने मस्तिष्क के इंजन कक्ष को देखना होगा: तंत्रिका कोशिकाएँ। हमारे मस्तिष्क की कोशिकाओं की मुख्य ऊर्जा मुद्रा एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (या एटीपी) नामक एक अणु है, जिसे हमारा शरीर चीनी और ऑक्सीजन से बनाता है।
चीनी और ऑक्सीजन दोनों का उपयोग करके मस्तिष्क की ऊर्जा खपत का पता लगाया जा सकता है, लेकिन ऑक्सीजन अधिक सुलभ विकल्प है।
ऑक्सीजन की खपत का पता लगाना, मस्तिष्क के लिए जिम्मेदार शरीर की ऊर्जा खपत का लगभग 20%, इसके वजन का केवल 2% प्रतिनिधित्व करने के बावजूद।
एक औसत वयस्क के लिए यह लगभग 0.3 किलोवाट घंटे (kWh) प्रति दिन है, जो कि औसत से 100 गुना अधिक है। विशिष्ट स्मार्टफोन की आवश्यकता है दैनिक। और यह एक दिन में 260 कैलोरी या 1,088 किलोजूल (केजे) के बराबर है (औसत वयस्क का कुल ऊर्जा सेवन लगभग 8,700 केजे प्रतिदिन है)।
हम कैसे जानते हैं?
2012 में, ब्रिटिश न्यूरोसाइंटिस्ट डेविड एटवेल और उनके सहयोगियों ने मापा ऑक्सीजन की खपत चूहे के दिमाग के टुकड़ों में।
उन्होंने निर्धारित किया कि जहां 25% ऊर्जा जरूरतों का उपयोग हाउसकीपिंग गतिविधियों के लिए किया जाता है, जैसे सेल की दीवारों के रखरखाव के लिए, 75% का उपयोग सूचना प्रसंस्करण के लिए किया जाता है, जैसे कंप्यूटिंग और तंत्रिका संकेतों को प्रसारित करना।
हम मनुष्यों में मस्तिष्क की ऊर्जा खपत को इस तरह से माप नहीं सकते हैं, लेकिन हम ऑक्सीजन का पालन कर सकते हैं, क्योंकि बढ़ी हुई मस्तिष्क गतिविधि के लिए अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
हमारे शरीर की ऑक्सीजन खपत में परिवर्तन को मापने का एक तरीका CO को मापना है? एक कैप्नोग्राफी डिवाइस (जहां हवा एक ट्यूब में जाती है) के माध्यम से स्तर। इसके लिए प्रतिभागियों को मास्क पहनना आवश्यक है, लेकिन यह अन्यथा है गैर इनवेसिव.
अनुसंधान वास्तव में बढ़े हुए मानसिक भार (जैसे मानसिक अंकगणित, तर्क, या मल्टीटास्किंग) को ऑक्सीजन की खपत में वृद्धि से जुड़ा हुआ दिखाता है (के माध्यम से मापा जाता है) सीओ? मुक्त करना).
हालाँकि, बढ़ी हुई ऑक्सीजन की खपत पूरे शरीर द्वारा भावनात्मक, तनावपूर्ण स्थिति पर प्रतिक्रिया करने और मस्तिष्क की गतिविधि में वास्तविक परिवर्तनों को प्रतिबिंबित न करने के कारण भी हो सकती है।
क्या हम केवल मस्तिष्क में ऑक्सीजन के उपयोग को माप सकते हैं?
यह जटिल है। बढ़ी हुई मस्तिष्क गतिविधि ऑक्सीजन युक्त रक्त की आपूर्ति में वृद्धि को ट्रिगर करती है। ऑक्सीजन युक्त रक्त की अतिरिक्त आपूर्ति क्षेत्र विशिष्ट है और सक्रिय न्यूरॉन्स के लिए माइक्रोमीटर परिशुद्धता के साथ (शाब्दिक रूप से) प्रसारित की जा सकती है।
चूंकि रक्त और इसकी ऑक्सीजन कमजोर रूप से आकर्षित होते हैं चुंबकीय क्षेत्र, हम एमआरआई (चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग), एक विकिरण-मुक्त उपकरण का उपयोग कर सकते हैं, यद्यपि अप्रत्यक्ष, मस्तिष्क गतिविधि का माप प्राप्त करने के लिए।
लेकिन दुर्भाग्य से, हम एमआरआई का उपयोग यह बताने के लिए नहीं कर सकते कि हमारा मस्तिष्क विभिन्न मानसिक गतिविधियों के लिए कितनी ऊर्जा का उपयोग करता है। एमआरआई अध्ययन पूर्ण मूल्यों के बजाय केवल मस्तिष्क गतिविधि और ऊर्जा खपत में सापेक्ष अंतर की पहचान कर सकते हैं।
यह समझ में आता है, हालांकि, यह देखते हुए कि हमारा मस्तिष्क हमेशा चालू रहता है और इसलिए हमेशा ऊर्जा की जरूरत होती है। यहां तक कि क्षणों में, हम लापरवाही से निष्क्रिय दिमाग की स्थिति पर विचार कर सकते हैं, फिर भी हम बड़ी मात्रा में सूचनाओं को संसाधित करते हैं।
सबसे पहले, हमेशा मौजूद संवेदी इनपुट होता है: हम आम तौर पर अपना दिन एक में नहीं बिताते हैं डार्क फ्लोटेशन टैंक.
दूसरा, हमारी मानसिक गतिविधि, यहां तक कि कार्य-रहित प्रतीत होने वाली स्थिति में, पिछली घटनाओं के बारे में याद दिलाने और हमारे भविष्य की योजना बनाने से उछलेगी।
अंत में, हमारी भावनाएँ हैं, जो सूक्ष्म होने पर भी (जैसे शांति या अनिश्चितता की भावनाएँ), मस्तिष्क गतिविधि के उत्पाद हैं और इसलिए एक निरंतर ऊर्जा लागत के साथ आती हैं।
तो, मस्तिष्क गतिविधि कितनी बढ़ जाती है?
आइए कुछ सरल लें, जैसे कि ध्यान देना। एमआरआई अध्ययनों से पता चला है कि निष्क्रिय रूप से देखने की तुलना में चलती वस्तुओं की सावधानीपूर्वक निगरानी करने से हमारे दृश्य प्रांतस्था में मस्तिष्क की गतिविधि बढ़ जाती है 1% के आसपास.
यह बहुत अधिक प्रतीत नहीं होता है, विशेष रूप से ओसीसीपिटल लोब पर विचार करते हुए, जिसमें दृश्य प्रांतस्था होती है (जो हम जो देखते हैं उसे समझ में आता है), केवल बनाता है 18% के बारे में हमारे मस्तिष्क द्रव्यमान का।
लेकिन दिलचस्प बात यह है कि दृश्य सूचना को संसाधित करने से होता है गतिविधि में कमी श्रवण क्षेत्रों में, जिसका अर्थ है कि हम अपने वातावरण में ध्वनियों को संसाधित करने में कम ऊर्जा खर्च करते हैं। यह दूसरे तरीके से भी काम करता है: जब हम श्रवण संबंधी जानकारी पर ध्यान देते हैं, तो हम अपनी दृश्य प्रसंस्करण गतिविधि को कम कर देते हैं।
पूरे मस्तिष्क के स्तर पर, दृश्य उत्तेजना पर ध्यान देने की लागत शायद श्रवण प्रसंस्करण में बचत से पहले ही ऑफसेट हो गई है।
जब हम अलग-अलग चीजों पर ध्यान केंद्रित करते हैं तो हमारा दिमाग व्यापार बंद कर देता है। Shutterstock
तो, संक्षेप में, अनुसंधान हमें बताता है कि मानसिक गतिविधि वास्तव में बढ़ी हुई ऊर्जा खपत से संबंधित है। फिर भी, वृद्धि न्यूनतम है, क्षेत्र-विशिष्ट है और अक्सर अन्य क्षेत्रों में ऊर्जा घटने से ऑफसेट होती है।
तो फिर हम अत्यधिक मानसिक गतिविधि के बाद थकान क्यों महसूस करते हैं?
संभवत: यह मानसिक तनाव का परिणाम है। जटिल मानसिक कार्य आमतौर पर भावनात्मक रूप से भी चुनौतीपूर्ण होते हैं और आगे बढ़ते हैं बढ़ी हुई सक्रियता हमारे सहानुभूति तंत्रिका तंत्र की, अंततः मानसिक और शारीरिक थकान की ओर ले जाती है।
अच्छी खबर यह है कि हमें चिंता करने की ज़रूरत नहीं है कि बहुत अधिक मानसिक गतिविधि हमारे मस्तिष्क की ऊर्जा को खत्म कर देगी। लेकिन मानसिक अधिभार, तनाव और थकान से बचने के लिए अपने आप को गति देना अभी भी एक अच्छा विचार है।
के बारे में लेखक
ओलिवर बौमान, सहायक प्राध्यापक, मनोविज्ञान विद्यापीठ, बॉन्ड विश्वविद्यालय
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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