我们真的只用了大脑的十分之一吗?

一个经久不衰的迷思声称, 我们只用了大脑的十分之一, 剩下的百分之九十只不过是备用的存储而已. 某些假行家声称可以用”基于神经科学”的方法, 来开发那些 90%的隐藏潜力. 但他们真正开发的不过是你的钱包. 三分之二的大众以及近半数的科学教师, 误以为人只能用十分之一大脑的声明是真的.

在19世纪90年代, 威廉.詹姆斯, 美国心理学之父, 曾说, 我们大多数人是不能开发我们全部的脑力潜能的. 詹姆斯的话意味着这是一项挑战, 而非控诉我们大脑较少的使用率. 但这个误会一直困扰着大家. 另外, 在很长一段时间里, 科学家们搞不清我们脑内大量的额叶或大面积顶叶的用途. 并且因为额叶和顶叶的损伤并不会引起运动或感觉神经的缺失, 所以研究人员断定它们没有任何作用. 几十年来, 这些部位被称为沉默区域. 它们真正的作用令人难以琢磨.

现在我们已经知道它们重视执行和综合能力, 所以一旦失去它们, 我们几乎就失去了人类的基本能力. 它们对我们抽象推理的能力, 规划, 做决定, 和是否能很快适应环境有着至关重要的作用. 那个十分之九的大脑, 在你的脑袋里袖手旁观的理论, 在我们计算大脑怎样消耗能量时显得毫无道理.

啮齿动物和犬齿动物的大脑消耗身体总能量的5%. 猴子使用其10%. 人的大脑仅占全身重量的2%, 每日却消耗20%的葡萄糖, 而儿童消耗50%的葡萄糖, 婴儿要消耗60%. 这组数据远远超出了我们的预想. 人的大脑重1.5公斤, 大象大脑重5公斤, 鲸鱼大脑重9公斤. 然而这每一公斤里面, 人类的大脑比其他物种的大脑有更多的神经元. 我们人类正是因为紧密排列的神经元才会如此聪明. 在体重和神经元数量之间有一个平衡点, 这就是灵长类动物(包括我们人类)可以承受的数量.

一个25公斤重的猿每天要进食八个小时, 才能使装有530亿个神经元的大脑正常运作. 烹饪的发明是大约150万年前的事情, 在进化方面带给了我们巨大的优势. 煮熟的食物较为松软, 且在入口前已经过预消化, 我们的肠道更容易吸收它的能量. 相对于吃生食物来说, 烹饪节省消化时间, 并提供了更多的能量. 所以我们可以维持拥有860亿密集神经元的大脑正常工作, 比猿大脑内的神经元数量多出40%.

这是它的工作原理: 大脑消耗的一半卡路里都只是简单地为了保持大脑结构的完好无损. 用钠离子和钾离子渗透过细胞膜来保持胞内电荷平衡. 要做到这一点, 大脑必须有强有力的能量. 大脑每分钟都令人震惊地消耗3.4X10^21个ATP分子. ATP就好象支持我们身体燃烧的燃料. 在所有860亿神经元里面保持(细胞的)静息电位的高消耗, 意味着只剩下很少的一点能量来把信号送到神经轴突和神经突触.

实际上是神经放电这个过程在真正起作用. 即使只有很少一部分的神经元, 在任一时间的某一区域被激活, 在整个大脑内因生成峰值而产生的能量负担, 会使其不能长时间负荷. 因此就需要高效利用能源. 只让一小部分的细胞在某一时间被激活, 这个过程叫做稀疏编码的过程. 仅用最少的能量, 但却能承载最多的信息. 因为少量的信号有成千上万可能的路径来到达目的地.

但稀疏编码在大量的神经元内, 却有一个缺点, 那就是它的成本高. 更糟糕的是, 如果有大量的细胞从来没有被激活, 那它们都是多余的了. 自然选择在很长时间以前就应该把它们摒弃了. 解决办法是要找到可以立刻激活大脑的最佳数量比例的细胞. 为使效率最大化, 在任何时间, 1-16%之间的细胞应该被激活. 这是我们为了意识的清醒, 必须容忍的能量限制.

节省资源, 是大部分大脑的运作必须发生在意识之外的原因. 这就是为什么同时处理多项任务是很傻的差事. 我们只是单纯缺乏同时做两件事情的能量, 更不用说三件事甚至五件事了. 当我们尝试同时处理多项任务的时候, 每一个任务就会比我们全力以赴做一件事的时候成效差.

你的大脑已经够聪明强大了. 它需要很多的能量才能保持如此强大. 大脑是如此的聪明, 它已然建立了一个能源效率计划. 所以不要让一个骗人的谎言, 让你对你据说很懒惰的大脑感到愧疚. 愧疚感也是会浪费能源的. 经过这一切, 你难道没有意识到浪费精力是很傻的举动吗? 你需要维持数十亿非常消耗能量的神经元的正常工作. 所以赶快让它正常运作起来吧!

(来源: TED-Ed 短视频课程 https://www.youtube.com/watch?v=5NubJ2ThK_U)

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