大脑低电量模式时会改变人类的认知能力吗

发布于2023-03-24 10:12:51
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这是你的大脑双核c p u,外加一个负核心。仅仅一点四千克的重量,每天却能消耗四百五十大卡的能量,约占人体全部能耗的五分之一。续航在六到十八小时之间横跳。必要时还能以低电量模式极限运转,是你直面人生的内卷。

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这是如何实现的?进入低电量模式后,你的世界会发生哪些变化?在大脑看来,自己是身体最重要的器官,每时每刻都在接收着来自视觉、嗅觉、听觉等系统的感官信息,并对这些信息加工处理最终做出或理性或冲动的判断与决策。这些工作的具体执行者,是各个岗位上分工合作的神经元,他们在彼此交流中发放电信号,消耗大量a p p。神经元自身几乎没有葡萄糖和氧的储备,工作时需要依赖血液中的能量快速供应。功能性磁共振成像时,你能直白的通过大脑血液供应中带氧与缺氧血红素的比例变化,判断哪部分脑区处于活跃的工作状态。

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大脑很忙,这解释了为何占体重百分之二的它却消耗掉百分之十五的心脏供血和百分之二十的氧气与葡萄糖供应。即便你注重节能减排,躺平一整天,大脑的能耗依然十分可观。事实上,哪怕是陷入昏迷,甚至植物人状态,大脑的很多区域依然在活跃。对比处于不同意识状态的脑成像数据,我们发现,除了与意识活动密切相关的后扣带皮层,与楔前叶处处于沉寂状态外,植物人的其他脑区有着广泛的能量消耗。

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他们大脑的整体葡萄糖代谢率可以达到普通人的百分之四十二。为什么最低限度的大脑活动依然存在如此高的能耗?当你躺平时,大脑在背着你干些什么?二零二一年,一篇发表在science advance上的论文表明,大脑不但是个高能耗的机器,还存在天然的漏电问题。众所周知,神经元之间依靠突触实现信息交流,而这些信息的载体是包括了各种神经递质的囊泡。囊泡从突触前神经元的轴突末端释放,漂流二十纳米被突触后,神经元树突上的受体接收,随后启动一系列信号转导操作。

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整个过程中信息得到传递,而能量被消耗,思绪如白云苍狗,变化无常。为了应付各种突如其来的需求,神经元必须时刻做好准备。神经递质被打包进囊泡的过程中,需要依靠囊泡内外氢离子的浓度差驱动。打包时,氢离子外流浓度差降低,就像电池的电量被消耗。

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不过,即便是处于静息状态,氢离子也存在一定的基础外流。为了弥补这些氢离子外流造成的漏电,质子泵,通过不间断的工作,把氢离子运回囊泡,从而保持囊泡的可打包状态,以便随时装载神经递质。这些囊泡就像一台台空转待命的发动机,而这种空转造成的能耗可达突触总能耗的百分之四十四。能量去脑的问题已经解开。

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接下来的问题是,如果能量不够用,大脑会怎么办?二零二二年发表在new run上的一篇研究表明,如果处于食物紧缺状态,大脑会降低信息编码的精度,进入低电量模式。实验中,研究人员采用了一种改装版的水泥工。实验。将老鼠放在填充有不透明液体的梯形空间内。

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老鼠将面临一个向左或者向右的选择,在其中一条路的前方页面下藏有一个站台,老鼠可以借此摆脱险境。经过训练,老鼠会把有着竖直条纹图案的路牌与站台联系在一起。凭借对竖直条纹的判断,找到藏有站台的生路,研究人员会调整两条选择道路上路牌条纹的角度差异,以改变选择难度。研究发现,当左右两侧的路牌角度差异在十度以上时,食物紧缺的老鼠和对照组一样,拥有很好的区分。

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条纹角度,找出站台的能力,而一旦小于十度,这些老鼠对条纹的辨别能力显著低于对照组。对他们的大脑进行电信号记录,发现处于低电量模式的老鼠,他们的神经元保留了解码不同环境的能力,但对同类环境的破译则缺乏精度。实际上这很符合生存策略。集锦时,视觉作为老鼠的重要感官输入,必须被保留,以便区分生存环境、捕食者或者猎物等信息。

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但对于眼前的类似信息,如藏狐、赤狐或是草原湖老鼠,对其精细区分的意义不大。见到他们跑路就对了。对于人类而言,感官系统接收的信息远比动物复杂,这或许也意味着人脑进入低电量模式后,对周遭世界认知的扭曲程度也更大。那句经典的,你肚子饿不饿,我煮碗面给你吃,不只是告诉你,不要在饥饿的时候做决定,也是帮你从麻木中找回对生活的精确认知。

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下次约会时,在饭前罪恶的时候向他表白。灵活运用自然规律,倪大红也能被看成吴彦祖。而如果被拒绝转身离开,你还能省下一顿饭钱。

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