ऊर्जा मांगों की सीमा हमारे दिमाग में’ सूचना प्रोसेसिंग क्षमता — ScienceDaily


हमारे दिमाग पर एक ऊपरी सीमा कितना वे कर सकते हैं की प्रक्रिया में एक बार के कारण एक निरंतर लेकिन सीमित ऊर्जा की आपूर्ति के अनुसार, एक नए अध्ययन यूसीएल का उपयोग कर एक मस्तिष्क इमेजिंग विधि उपाय है कि सेलुलर चयापचय.

अध्ययन में प्रकाशित तंत्रिका विज्ञान के जर्नलपाया गया कि ध्यान देने को बदल सकते हैं कि कैसे मस्तिष्क का आवंटन अपने सीमित ऊर्जा के रूप में मस्तिष्क का उपयोग करता है और अधिक ऊर्जा प्रसंस्करण में क्या हम में भाग लेने के लिए, कम ऊर्जा की आपूर्ति की है करने के लिए बाहर के प्रसंस्करण हमारे ध्यान में ध्यान केंद्रित.

समझा शोध के वरिष्ठ लेखक प्रोफेसर Nilli Lavie (UCL संस्थान के संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान) ने कहा: “यह लेता है ऊर्जा का एक बहुत चलाने के लिए मानव मस्तिष्क है । हम जानते हैं कि मस्तिष्क लगातार का उपयोग करता है चारों ओर 20% की हमारी चयापचय ऊर्जा, यहां तक कि जब हम आराम से हमारे दिमाग के साथ, और अभी तक यह व्यापक रूप से माना जाता है कि यह लगातार लेकिन सीमित आपूर्ति की ऊर्जा में वृद्धि नहीं करता है जब वहाँ के लिए और अधिक के लिए हमारे मन की प्रक्रिया है ।

“अगर वहाँ एक हार्ड सीमा पर ऊर्जा की आपूर्ति करने के लिए मस्तिष्क, हम संदेह है कि मस्तिष्क में हो सकता है संभाल चुनौतीपूर्ण कार्यों को हटाने के द्वारा ऊर्जा से दूर अन्य कार्यों को प्राथमिकता देने और हमारे ध्यान का ध्यान केंद्रित.

“हमारे निष्कर्षों का सुझाव है कि मस्तिष्क वास्तव में आवंटित करने के लिए कम ऊर्जा न्यूरॉन्स का जवाब है कि जानकारी के बाहर हमारे ध्यान का ध्यान केंद्रित जब हमारे कार्य कठिन हो जाता है. यह बताते हैं कि क्यों हम अनुभव inattentional अंधापन और बहरापन के लिए भी महत्वपूर्ण जानकारी है कि हम वास्तव में चाहते हैं के बारे में पता हो.”

शोध टीम के संज्ञानात्मक neuroscientists और बायोमेडिकल इंजीनियरों मापा मस्तिष्क चयापचय के साथ एक गैर इनवेसिव ऑप्टिकल इमेजिंग विधि है । इस तरह वे देख सकता है कि कितना ऊर्जा मस्तिष्क क्षेत्रों के उपयोग के रूप में लोगों पर ध्यान केंद्रित एक काम है, और कैसे बदलता है कि जब काम हो जाता है और अधिक मानसिक रूप से मांग की है. वे इस्तेमाल किया ब्रॉडबैंड निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी को मापने के लिए ऑक्सीकरण के स्तर के एक एंजाइम ऊर्जा चयापचय में शामिल मस्तिष्क की कोशिकाओं में’ माइटोकॉन्ड्रिया, ऊर्जा जनरेटर है कि बिजली की प्रत्येक कोशिका के जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं.

शोधकर्ताओं कार्यरत उनकी तकनीक को मापने के लिए मस्तिष्क चयापचय में अलग-अलग क्षेत्रों के दृश्य कोर्टेक्स के दिमाग में 18 लोगों के रूप में वे बाहर किया जाता है दृश्य खोज कार्य कर रहे थे कि या तो जटिल या सरल है, जबकि कभी कभी भी प्रस्तुत के साथ एक दृश्य व्याकुलता है कि अप्रासंगिक हो गया था करने के लिए कार्य.

वे पहचान ऊंचा सेलुलर चयापचय में मस्तिष्क क्षेत्रों के लिए उत्तरदायी भाग लिया कार्य उत्तेजनाओं के रूप में कार्य और अधिक जटिल था, और इन बढ़ रहे थे, सीधे नजर आता है के साथ कम सेलुलर चयापचय के स्तर के क्षेत्रों में जवाब देने के लिए पहुंच से बाहर उत्तेजनाओं. इस पुश-पुल पैटर्न बारीकी से किया गया था सिंक्रनाइज़ दिखा रहा है, एक व्यापार बंद के सीमित ऊर्जा की आपूर्ति के बीच में भाग लिया और पहुंच के बाहर प्रसंस्करण.

सह-लेखक प्रोफेसर Ilias Tachtsidis (यूसीएल चिकित्सा भौतिकी और बायोमेडिकल इंजीनियरिंग) ने कहा: “का उपयोग करके अपने घर में विकसित ब्रॉडबैंड निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी, एक ऑप्टिकल मस्तिष्क निगरानी प्रौद्योगिकी हम विकसित UCL में, हम बेहतर करने में सक्षम थे को मापने के लिए एक एंजाइम में माइटोकॉन्ड्रिया (बिजली के कारखाने कोशिकाओं) है कि एक अभिन्न हिस्सा निभाता है चयापचय में.”

पहले लेखक, पीएचडी के छात्र मेरिट Bruckmaier (UCL संस्थान के संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान) ने कहा: “इन तरीकों का उपयोग कर, हमारे निष्कर्ष के बारे में मस्तिष्क की ऊर्जा का उपयोग कर रहे हैं, और अधिक प्रत्यक्ष और कह रही की तुलना में पिछले अध्ययनों का उपयोग कर fMRI इमेजिंग तरीकों उपाय है कि मस्तिष्क में रक्त oxygenation स्तर के बजाय एक intracellular मार्कर की चयापचय है।”

प्रोफेसर Lavie ने कहा: “इस रास्ते में, हम कामयाब कनेक्ट करने के लिए, लोगों के अनुभव के साथ मस्तिष्क अधिभार के लिए अंदर क्या हो रहा है उनके न्यूरॉन्स, के रूप में उच्च ऊर्जा की मांग एक उद्देश्य के लिए बाहर संतुलित कर रहे हैं द्वारा कम ऊर्जा के उपयोग से संबंधित किसी भी अन्य उद्देश्य के लिए है । अगर हम कोशिश करने के लिए प्रक्रिया बहुत ज्यादा जानकारी हम महसूस कर सकते हैं तनाव के अधिभार की वजह से मुश्किल सीमा पर हमारे मस्तिष्क की क्षमता.

के दौरान “हाल के महीनों में, हम से सुना है, बहुत से लोगों को जो कहना है कि वे महसूस कर रहे हैं अभिभूत, लगातार समाचार अद्यतन और नई चुनौतियों पर काबू पाने के लिए. जब आपके मस्तिष्क में है की क्षमता है, आप असफल होने की संभावना हैं करने के लिए प्रक्रिया के बारे में कुछ जानकारी. तुम भी नहीं हो सकता है सूचना एक महत्वपूर्ण ईमेल में आते हैं, क्योंकि अपने बच्चे को बोल रहा था आप के लिए या आप याद हो सकता है ओवन टाइमर दूर जाना है क्योंकि आप प्राप्त एक अप्रत्याशित कॉल. हमारे निष्कर्षों की व्याख्या हो सकती है ये अक्सर निराशा अनुभवों के inattentional अंधापन या बहरापन.”

अध्ययन के द्वारा समर्थित किया गया था आर्थिक और सामाजिक अनुसंधान परिषद, टोयोटा मोटर यूरोप, और वेलकम.



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