引:想吃棒棒糖了,但是又有忌惮,因此特地找了几篇文章缝合一下来安慰自己.
大脑能利用的能源就有三种了:葡萄糖、乳酸和丙酮酸。 但是大脑吧,最喜欢吃的还是葡萄糖,就是能用葡萄糖大脑就会利用葡萄糖;糖分不足的时候,大脑就会开启低能耗模式,通过改变信息的处理方式来降低能量消耗。 在一篇1月发表于《神经元》的文章[1]中,英国爱丁堡大学的纳塔莉·罗什福尔(Nathalie Rochefort)实验室的神经科学家展现了小鼠视觉系统中的节省能量的技巧。当小鼠连续几周都缺乏足够的食物时,它们将失去15%到20%的一般健康体重。科学家们发现,在这种情况下,小鼠视觉皮层神经元在突触使用的三磷腺苷减少29%。
但新的处理模式也让感知有所受损:它削弱了小鼠分辨细节的能力。由于处于低能量模式的神经元处理视觉信号时更不准确,这些食物受限的小鼠在挑战性的视觉任务中会表现更差。“我们在这种低能量模式中获得的更像是关于这个世界更模糊的图片。”这项新研究的第一作者扎希德·帕达姆西(Zahid Padamsey)说到。
所以在能量不足的时候,大脑和电脑cpu一样,电量低的时候会降频;但是对大脑来说,能源并不完全等于葡萄糖,还有乳酸和丙酮酸;乳酸就不说了,身体除了大量运动时会产生以外,其他时候很少有这个东西;而肝脏这个发动机,一般情况主要是用的“烧糖”模式,“燃脂”模式只是辅助,所以其实丙酮酸的供应其实是很不足的;这样的情况下,大脑就会感觉到能源不足,就会出现你现在说的“明显感觉到脑子不够用,整个人都昏昏沉沉的” 。这里记住,是大脑能源不足的时候会这样,并不是单纯的糖不足,还有另外一个证据; 在上述实验中当研究人员给小鼠一剂瘦素,她们发现了能将低能量模式打开和关闭的开关。神经元恢复到以高精确度回应它们倾向的方向,同样的认知缺陷也不见了——这些都是在小鼠没有任何进食的情况下。身体用以调节能量平衡和饥饿程度的激素。“当我们提供瘦素,我们可以欺骗大脑到能恢复正常皮层运行的程度。”罗什福尔说道。 因为瘦素是被脂肪细胞释放的,科学家们认为它们在血液中的存在,很可能是给大脑发送动物处于食物很充足的环境和不需要储存能量的信号。新的研究表明,较低量的瘦素会警示大脑身体缺乏营养的状态,将大脑调到低能量模式。 “这是出人意料的满意结果”,伦敦弗朗西斯·克里克研究所的神经科学家朱莉娅·哈里斯(Julia Harris)说到。“有这样一个漂亮的、与现存证据如此一致的发现,非同寻常。”
所以总结一下,食物匮乏时,新皮层通过降低编码精度来节省能量;而这种机制是和整个身体能量情况相关的而不是糖。大脑是主要通过血糖含量与血液中瘦素的含量来感知身体糖和脂肪两大营养物质的储备量,进一步调节自己是否要开启节能模式;这也就是为什么那么多生酮饮食者,在熬过生酮期之后,也不会脑子昏昏沉沉,他们的脑子一样清晰好使,因为那会儿他们的大脑主要吃丙酮酸。
而且,在学习的间隙吃糖,可以提升学习效率。
简单说一下原理。对人类而言,体力很重要,在我们的本能设定中,有一部分能量必须能够被我们随时调用,用于战斗和逃亡。相比较而言,把宝贵的能量拿去供应大脑则属于很很“奢侈”的行为,在这个设定中,优先级低于“储存能量”。 具体来说,当我们的血糖含量降到一定程度时,你的身体就不乐意把能量供应到大脑给你学习了,你就会出现想睡觉、无法集中注意力、理解力下降等等不利于学习的反应。这个时候,补充一些糖分,拔高血糖,可以稍微提升学习效率。
大脑具有极其复杂的功能,其物质代谢十分活跃,需要摄取大量的能源物质.最重要的能源物质是葡萄糖.脑每天平均需要116—145克葡萄糖,几乎每分钟每100克脑组织要摄取55毫克葡萄糖,平均每小时要消耗葡萄糖6—8克.在休息时,全身所需能量的20%用于供应脑细胞,所需葡萄糖总量的20%被大脑细胞所消耗.脑不仅消耗了较多的葡萄糖,还有一定的储备,大约每1克脑组织中储存着1—2微克分子量(μM)葡萄糖或糖元,以及3μM的三磷酸腺苷(ATP).
所以对于我们小孩,可以做作业时随便吃糖啦~(doge)
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