1984 年,因为一位选手的暴瘦,世界国际象棋锦标赛被紧急叫停。在历时五个月的几十场比赛里,来自前苏联的夺冠热门阿纳托里·卡尔波夫(Anatoly Karpov)体重下降了 10 公斤,这让大赛组织者对他的健康产生了担忧。
像卡尔波夫这样,由于国际象棋而产生的极端身体变化并不罕见。虽然再无其他人出现过如此急剧的体重下降,但是根据著名体育媒体 ESPN 的报道,精英选手曾在不离开座椅的情况下,于一天之内消耗了超过 6000 千卡路里。
大脑是人类大量摄取能量的主要原因吗?努力思考可以让我们轻松减肥吗?想要回答这个问题,我们首先需要了解一个普通的、不沉迷于国际象棋的大脑,每天需要消耗多少能量。
当我们的身体保持静止、只维持基础的呼吸、消化和体温时,身体供应给大脑消耗的能量,竟高达 20% - 25%。这些能量主要是以葡萄糖的形式被消耗的;对于女性来说,这意味着大脑每天会帮我们消耗 350 千卡的能量,而男性则是 450 千卡。
小朋友的大脑更加饥饿。杜克大学的道格·博耶尔(Doug Boyer)是一名进化人类学副教授,主要研究灵长类动物起源的解剖学、生理学变化;他表示,五、六岁的小朋友,每天大脑使用的能量超过了 60%。
这种“嗜糖狂魔”的习惯,让大脑成为了身体里最能消耗能量的器官——尽管它的重量,只占人体总体重的 2%。
大脑很饥饿
在“嗜糖”这件事上,人脑并不特别。博耶尔教授和杜克大学的进化人类学博士生爱莉安娜·哈林顿(Arianna Harrington)共同进行了一项研究;他们发现,树鼩、倭狨这些体积极小的哺乳动物也和人类一样,将大量的能量供给了大脑。
博耶尔相信,对于人类和这些动物来说,尽管大脑很轻,但大脑相对于身体其他部分的体积却比较大,这是它“嗜糖”的原因。博耶尔在采访中告诉我们:“如果你有一个相对自己体型来说非常大的大脑,那从新陈代谢的角度来看,它很有可能会更能消耗能量。”
大脑消耗的大部分能量,都被用于大脑里神经细胞之间的交流。哈林顿说,这个过程需要消耗许多能量。它需要触发一个叫做“突触”的细胞结构,在细胞膜之间运输许多离子——而跨膜运输离子是大脑耗能最高的过程之一。
除此之外,大脑从来都不会真正地休息。
我们睡觉的时候,大脑依旧不停歇地继续“燃烧”,在细胞间传递信号,以维持呼吸、消化、保持体温等身体机能。为了保持大脑的正常工作,起着支持作用的细胞们,需要不断地将营养物质传递给神经细胞。所有的这些细胞都需要利用体内的葡萄糖,来维持自身存活,并且完成自己的使命。
大脑发育过程中也需要大量的资源,这也解释了为什么在急速发育的五、六岁,大脑消耗的能量几乎是成年人的三倍。
用思考瘦身?
既然大脑是能量暴食者,这是不是意味着,如果我们让它工作得越多,它就会消耗更多的能量,我们也会燃烧更多的卡路里呢?
理论上来说,当大脑在完成一些复杂的任务时,这个问题的答案是肯定的。
不同的人对于“复杂”有不同的标准。来自加拿大渥太华大学的心理学与神经科学教授克劳德·梅西耶(Claude Messier)认为,复杂的任务一般指“大脑无法轻易地利用之前储备的知识来完成的、或是条件不断变化的任务”,比如学习一项新的乐器,或是在激烈的象棋比赛中走出新颖的步法。
梅西耶表示,在学习新的知识和技能时,大脑会相应地激活一些脑区,增加能量消耗。随着我们新习得的技能愈发娴熟,大脑将不再需要像初学的时候一样辛苦,也因此最终会消耗更少的能量。
既然如此,当刚开始学习某些耗神的任务时,为了补充能量,我们是不是能心安理得地多吃一些含糖量高的零食呢?
当然可以,如果你只是需要用甜食来让自己更兴奋。但是,如果你认为深度思考的过程会让你消耗完那一块甜食,那么很不幸地告诉你——不行。
在看不见的幕后,大脑消耗着巨大的能量来进行多维度的工作;与之相比,我们努力思考而消耗的能量微乎其微。梅西耶解释道:“大脑所消耗的大部分能量,其实是用来供应那些看不见、意识不到的活动;而且,这些活动大多和我们有意识的行为(比如学习唱歌或者学习弹吉他)并不相关。”
换言之,学习一项新的技能或是做一些很复杂的事情,都不是大脑工作里最消耗能量的那部分。梅西耶补充道:“事实上,当我们学习新的知识、新的活动时,大脑投入给这些‘新事物’的能量,比起大脑其他的总耗能,其实非常小。”
哈林顿(Harrington)解释道:“大脑可以将血液和能量,传递到当下正活跃的一些特定区域;但是总体来看,大脑可以使用的能量应该是相对恒定的。”因此,虽然我们进行一些复杂的思维活动时,大脑的一些区域会出现能量消耗的高峰;但是和大脑的总体能量消耗相比,这些活动并不会造成明显的改变。
为行动充电
既然如此,我们又要怎么解释棋手卡尔波夫在象棋比赛中的暴瘦呢?目前的共识是,这主要是因为比赛所产生的压力和减少的食物摄入,而并非由于思维消耗。
象棋选手在比赛中压力很大,这会让他们紧张,进而导致心率升高、呼吸加快、流汗等现象,这些都会燃烧卡路里。除此之外,有时为了比赛,选手必须连续坐着 8 个小时,这也会打乱他们正常的饮食模式。类似的能量消耗,在舞台表演者和音乐家身上也很常见,他们也时常处于高压之下,饮食习惯也时常被打乱。
梅西耶解释说:“让身体长时间处于活动之中,是一件非常消耗能量的事情;如果这时你还无法保持正常的食物摄入,那减少体重是有可能的。”
所以,结论是——非常遗憾,思考本身并不能让我们变瘦。但你下次没有灵感的时候,多吃一块巧克力也无妨。