Ученые из Кембриджа доказали «эгоистичность» человеческого мозга
Москва, 13:09, 20 Окт 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Человеческий мозг метаболически дорог. Требуется много энергии для управления нашим сложным серым веществом, и это связано с эволюционными процессами.
Ученые исследовали немедленный компромисс, который происходит внутри нас, когда мы должны быстро думать, и работать в то же время. Исследование является первым, сумевшим продемонстрировать, что в условиях недостатка времени наши умственные способности менее подвержены влиянию усталости, чем наши физические возможности.
Исследователи говорят, что полученные данные свидетельствуют о «предпочтительном распределении глюкозы в мозг». Эволюция, по их мнению, отдала приоритет быстрому мышлению перед быстрым перемещением, и это, возможно, помогло нашему виду выжить и процветать.
Ученые из Университета Кембриджа протестировали 62 молодых мужчин, студентов из элитных гребных экипажей университета. У участников был средний возраст 21 год.
Гребцы Университета Кембриджа
Гребцы выполнили две отдельные задачи: одну на память, трехминутный тест на повторение слов и один физический, трехминутный тест мощности на гребной машине.
Затем они выполняли обе задачи сразу, с индивидуальными оценками по сравнению с результатами предыдущих тестов. Как и ожидалось, процесс гребли и запоминания в одно и то же время уменьшали как физическую, так и умственную производительность.
Однако исследовательская группа обнаружила, что запоминание пострадало значительно меньше, чем выходная мощность.
Эффективность запоминания снизилось в среднем на 9,7%, тогда как мощность снизилась в среднем на 12,6%. Суммарное снижение физической мощности среди всех участников оказалось в среднем на 29,8% больше, чем снижение когнитивной функции.
Команда ученых заявляет, что результаты их нового исследования, опубликованного сегодня в журнале Scientific Reports, добавляют доказательства гипотезы «эгоистичного мозга»: мозг эволюционировал, чтобы определить приоритеты своих собственных энергетических потребностей по сравнению с периферическими органами, такими как скелетные мышцы.
«Хорошо подпитываемый мозг мог предложить нам лучшие шансы на выживание, чем хорошо подпитываемые мышцы, когда сталкиваешься с экологическими проблемами», — сказал доктор Дэнни Лонгман, ведущий автор исследования.
«Построение большого и развитого мозга считается определяющей характеристикой человеческой эволюции, но оно произошло в результате компромиссов. На эволюционном уровне наши мозги, возможно, стоили нам снижения инвестиций в мышцы, а также дряблой пищеварительной системы.
С точки зрения развития, у человеческих детей больше жира, чем у других млекопитающих, действующего как энергетический буфер, который питает наши высокие потребности в мозге.
Мы теперь продемонстрировали, что, когда люди одновременно испытывают экстремальные физические и умственные нагрузки, наш внутренний компромисс сохраняет когнитивную функцию в качестве приоритета организма».
Взрослый мозг получает свою энергию почти исключительно из метаболизма глюкозы. Тем не менее, масса скелетных мышц также является энергетически дорогостоящей тканью, на которую приходится 20% базового метаболического уровня человека у мужчин — энергии, используемой даже в состоянии покоя.
Доктор Лонгман говорит, что ограниченный запас глюкозы и кислорода в крови означает, что активные скелетные мышцы становятся «мощным конкурентом» для мозга.
«Это потенциальный механизм быстродействующего компромисса в мозге и мышечной функции, который мы видим всего за трехминутное окно», — поясняет ученый.
«Компромиссы между органами и тканями позволяют многим организмам выдержать условия дефицита энергии за счет внутреннего приоритета, но это стоит дорого», — сказал Лонгман.
Он указывает на примеры этого компромисса у людей, использующих мозг.
«Эгоистичный характер мозга наблюдался в уникальном сохранении мозговой массы, поскольку организмы тратят мышцы у людей, страдающих от долговременного недоедания или голода, а также у детей, рожденных с ограничением роста».
