动脑筋其实是在休息

成年人的大脑重量只占人体总重量的2%,却消耗了20%的能量 。可见,动脑筋是很费劲的 。
人们都喜欢把计算机叫做电脑,但是,如果从能量消耗的角度讲,这个比喻是不准确的 。电脑关机的时候不耗电,人脑在休息的时候却仍然要消耗能量 。于是,又有人把人脑比做汽车发动机,平时休息时就像汽车怠速,耗油量较少,动脑筋的时候就像行驶途中,油门肯定得一直踩着才行,耗油量立刻就上去了 。
动脑筋其实是在休息
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这个比喻听上去很正确,至少直觉上如此 。美国《身心医学》杂志曾经招募了14名大学生做过一个心理测验,让他们分别进行三种活动:坐下休息,给一篇文章写读后感,做一个与记忆力有关的小测验 。半小时后让他们去吃自助餐,结果发现,学生们在动脑筋后的饭量明显见涨,平均算下来,写完读后感后吃下去的热量比休息后多了203卡路里,做完小测验后更是多吃了253卡路里!
问题是:学生们动脑筋时到底多消耗了多少卡路里的能量呢?
为了回答类似问题,早在半个多世纪前就有人做过试验 。1953年,一位名叫路易斯·索科洛夫的美国医生在一位大学生志愿者的颈静脉里插入一根针管,随时监测他的大脑耗氧量,以此来间接测量这位大学生在休息和动脑筋时的能量消耗 。出乎索科洛夫意料的是,这位大学生在闭眼休息和做数学题时的大脑耗氧量没有任何差异 。
索科洛夫认为自己的试验精度不够,因此没有继续做下去,这个试验结果也因此而被埋没了很多年 。直到上世纪80年代,科学家们掌握了更加精密的测量方法,重新开始研究大脑的能量消耗,得出的数据和索科洛夫的相同 。从总体上看,动脑筋并没有多消耗能量 。
但是,如果具体到大脑的不同部位,差别就显出来了 。有一种技术名叫“正电子发射断层扫描成像技术”,可以对大脑进行三维立体扫描 。扫描前先给志愿者服用一种带有微量放射性的葡萄糖,然后用PET跟蹤葡萄糖分子的走向 。众所周知,葡萄糖是能量分子,葡萄糖分子聚集在哪里,就说明哪里的神经细胞正在拼命工作呢 。
美国华盛顿大学神经生理学家马科斯·雷克利试图利用PET技术研究人脑的哪部分与语言有关,可是,在研究过程中,他发现了一个奇怪的现象:人在休息的时候,人脑中的某些部位异常活跃,可一旦他开始动脑筋,这部分就突然“冷”了下来,葡萄糖不再在这里聚集了 。
和索科洛夫一样,雷克利当初也认为自己观察到的现象是背景噪音 。但是,雷克利的同事戈登·舒尔曼不这么想 。他把134名志愿者的PET数据综合在一起进行统计分析,发现这个奇怪的部位在每个人那里都是一样的,都位于大脑皮质的中轴线上,从前额一直延伸到后脑 。两人于2001年联名发表了这个试验结果,并把这部分奇怪的脑组织命名为大脑的“默认网络”,意思是说,平时这部分大脑一直是活跃的,除非人开始动脑筋了,它才会给其他部分让路 。