Новое исследование немедленного компромисса, который происходит внутри нас, когда мы должны думать быстро и одновременно усердно работать, является первым, которое демонстрирует, что — хотя оба они ослаблены, — наши умственные способности страдают меньше, чем наши. физическая мощность.Исследователи говорят, что результаты предполагают «преимущественное распределение глюкозы в головном мозге», что, по их мнению, вероятно, является эволюционной чертой — например, приоритет быстрого мышления над быстрым движением, возможно, помог нашему виду выжить и процветать.
Ученые из исследовательской группы PAVE (Фенотипическая адаптивность, вариация и эволюция) Кембриджского университета протестировали 62 студента мужского пола из элитных гребных бригад Университета. Средний возраст участников — 21 год.Гребцы выполняли два отдельных задания: одно упражнение на запоминание, трехминутный тест на запоминание слов и одно физическое, трехминутный тест мощности на гребном тренажере.
Затем они выполнили обе задачи одновременно, получив индивидуальные оценки по сравнению с результатами предыдущих тестов. Как и ожидалось, занятия греблей и запоминанием одновременно снижали как физическую, так и умственную работоспособность.
Однако исследовательская группа обнаружила, что изменение отзыва было значительно меньше, чем изменение выходной мощности.Во время одновременного испытания отзыв снизился в среднем на 9,7%, а мощность упала в среднем на 12,6%. У всех участников падение физической силы было в среднем на 29,8% больше, чем снижение когнитивной функции.
Команда утверждает, что результаты их нового исследования, опубликованного сегодня в журнале Scientific Reports, подтверждают гипотезу «эгоистичного мозга»: мозг эволюционировал, ставя приоритеты в собственных энергетических потребностях над потребностями периферических органов, таких как скелетные мышцы.«Хорошо заправленный мозг, возможно, предлагал нам больше шансов на выживание, чем хорошо заправленные мышцы, когда сталкиваемся с экологической проблемой», — сказал доктор Дэнни Лонгман, ведущий автор исследования из группы PAVE в Департаменте археологии Кембриджа."Развитие увеличенного и развитого мозга считается определяющей характеристикой человеческой эволюции, но это произошло в результате компромиссов.
«На эволюционном уровне наш мозг, возможно, стоил нам уменьшения вложений в мышцы, а также сокращения пищеварительной системы.«С точки зрения развития человеческие младенцы имеют больше жировых отложений, чем другие млекопитающие, они действуют как энергетический буфер, который удовлетворяет наши высокие мозговые потребности.
«На уровне острых ощущений мы теперь продемонстрировали, что, когда люди одновременно испытывают крайние физические и умственные нагрузки, наш внутренний компромисс сохраняет когнитивную функцию в качестве приоритета тела».Мозг взрослого человека получает энергию почти исключительно за счет метаболизма глюкозы.
Тем не менее, масса скелетных мышц — это также энергетически дорогая ткань, на которую приходится 20% «базовой скорости метаболизма» мужчин-мужчин — энергии, используемой в бездействии.Лонгман говорит, что ограниченный запас глюкозы и кислорода в крови означает, что в активном состоянии скелетные мышцы становятся «мощным конкурентом» головного мозга. «Это потенциальный механизм быстро действующего компромисса в работе мозга и мышц, который мы видим всего за три минуты».
«Компромиссы между органами и тканями позволяют многим организмам выживать в условиях дефицита энергии за счет внутренней расстановки приоритетов. Однако за это приходится платить», — сказал Лонгман.Он приводит примеры того, как люди приносят пользу мозгу. «Эгоистическая природа мозга наблюдалась в уникальном сохранении массы мозга, когда тела истощаются у людей, страдающих от длительного недоедания или голода, а также у детей, рожденных с задержкой роста».
Детали исследования:Протокол А — тест изолированной мощности: участники гребли с максимальным усилием в течение 3 минут, и их средняя мощность была записана.
Протокол B — тест изолированного запоминания: участники выполнили задание на свободное вспоминание слов, в котором им показали 75 слов из словарного запаса Торонто в течение 3-х минутного периода. Затем у них было 5 минут, чтобы вспомнить и написать как можно больше слов. Было записано количество слов, правильно запомненных в течение заданного периода времени.
Протокол C — комбинированный тест «компромисса»: участники выполняли и то, и другое (но с другим набором слов), и записывались их средняя мощность и количество правильно запомненных слов. Исследователи использовали t-тесты парных выборок для сравнения выходной мощности между протоколами A и C и для сравнения свободного отзыва в протоколах B и C. Затем они сравнили эти два различия и обнаружили, что процентное изменение свободного отзыва было значительно меньше, чем процентное изменение выходной мощности — в среднем 29,8%.