Cercetări recente în neuroștiințe oferă o imagine mult mai complexă asupra modului în care creierul consumă energie. Departe de a fi doar o „mașinărie” a cărei funcție principală este gândirea, creierul este un sistem biologic extrem de costisitor din punct de vedere energetic, proiectat evolutiv să mențină un echilibru fragil între eficiență și performanță cognitivă.
20% din energia corpului
Deși reprezintă doar aproximativ 2% din greutatea corporală a unui adult, creierul consumă în jur de 20% din energia totală a organismului. La sugari, această proporție poate ajunge chiar la 50%. Energia necesară provine din moleculele de ATP, generate în principal prin metabolizarea glucozei și a oxigenului. Rețeaua vasculară cerebrală, întinsă pe aproximativ 600 km, alimentează neuronii cu resursele esențiale pentru funcționarea lor.
Neurocercetătoarea Sharna Jamadar, de la Universitatea Monash din Australia, a condus o analiză amplă asupra consumului metabolic al creierului în timpul activităților cognitive. Concluzia a fost surprinzătoare: sarcinile mentale solicitante cresc consumul energetic al creierului cu doar 5% față de starea sa bazală. Asta înseamnă că, deși simțim oboseala mentală după o zi solicitantă, creierul nu utilizează semnificativ mai multă energie decât atunci când „se odihnește”.
Nu doar un instrument pentru gândire
Contrar percepției comune, cea mai mare parte a energiei consumate de creier nu este direcționată către activitățile de concentrare, atenție sau memorie, ci către procesele de menținere a funcționării organismului.
Jordan Theriault, neurolog la Northeastern University, subliniază că activitatea metabolică de bază a creierului este concentrată pe reglarea internă a organismului — de la controlul temperaturii corporale și al ritmului cardiac, până la distribuția resurselor între organe.
O componentă esențială în această activitate de fond este „rețeaua modului implicit” (default mode network), activă în stările de repaus. Aceasta este implicată în „rătăcirile” mentale între amintiri, planuri și senzații vagi, dar și în menținerea homeostaziei, echilibrul intern vital pentru supraviețuire. Creierul, chiar și aparent inactiv, funcționează ca un mecanism de anticipare, pregătind constant corpul pentru ce ar putea urma.
Există la nivelul creierului o vastă rețea denumită „rețeaua modului implicite” (eng. default mode network, DMN), compusă din cortexul prefrontal medial, cortexul cingulat posterior / precuneusul și girusul unghiular - și care este activă atunci când nu suntem focalizați pe lumea exterioară, adică atunci când ne aflăm în stare de veghe, cu minte rătăcind de la un gând la altul, gândindu-ne la alții sau la noi înșine, amintindu-ne diverse sau plănuind ceva. Conceptul de „stare implicită” a fost inventat de neurologul Marcus Raichle în anul 2001, pentru a descrie starea creierului atunci când acesta se află în stare de repaus. Ulterior, ideea a cunoscut dezvoltare și rafinare.
Costul gândirii în ecuația evoluției
Faptul că gândirea intensă consumă doar 5% energie în plus pare nesemnificativ, dar în context evolutiv acest detaliu devine foarte important.
În medii sărace în resurse, cum au fost cele în care au trăit strămoșii noștri, chiar și o astfel de creștere putea face diferența dintre supraviețuire și epuizare.
Zahid Padamsey, neurolog la Weill Cornell Medicine-Qatar, este de opinie că oboseala resimțită după un efort intelectual nu este cauzată de lipsa resurselor, ci este un mecanism evolutiv menit să conserve energia.
Creierul uman a evoluat nu pentru a transmite cât mai multă informație, ci pentru a face acest lucru cu un consum minim de ATP. De exemplu, deși un neuron ar putea, teoretic, transmite informație cu o frecvență de 500 hertzi, în practică media este de doar 4 hertzi. Mai mult, doar 20% din semnalele transmise ajung efectiv să declanșeze un răspuns la nivelul sinapselor. Aceste limitări nu reprezintă defecte, ci strategii de eficiență energetică.
Un echilibru delicat între putere și economie
Complexitatea comportamentală și cognitivă a omului modern a fost posibilă prin dezvoltarea unui creier mare, dar costisitor. Evoluția a modelat un sistem în care fiecare acțiune neuronală este atent gestionată pentru a evita risipa energetică. În spatele oricărei decizii conștiente se află un mecanism de predicție și echilibru intern, care rulează neîntrerupt.
Creierul nu este doar sediul gândirii, ci și un centru de control metabolic sofisticat, rafinat de milioane de ani de selecție naturală. Că poate face atât de mult cu resurse atât de limitate este, în sine, un miracol biologic.
