Después de un largo día de trabajo o estudio, tu cerebro puede sentir que se ha quedado sin energía. Pero, ¿quema nuestro cerebro más energía cuando participa en atletismo mental que durante otras actividades, como mirar televisión?

Para responder a esta pregunta, debemos observar la sala de máquinas de nuestro cerebro: las células nerviosas. La moneda de energía principal de nuestras células cerebrales es una molécula llamada trifosfato de adenosina (ATP), que nuestro cuerpo produce a partir de azúcar y oxígeno.

Se puede rastrear el consumo de energía del cerebro utilizando azúcar y oxígeno, pero el oxígeno es la opción más accesible.

Siguiendo el consumo de oxígeno, el cerebro representa alrededor del 20% del consumo de energía del cuerpo, a pesar de que solo constituye el 2% de su peso.

Eso es alrededor de 0,3 kilovatios hora (kWh) por día para un adulto promedio, más de 100 veces lo que requiere diariamente un teléfono inteligente típico. Y equivale a 260 calorías o 1.088 kilojulios (kJ) al día (la ingesta total de energía de un adulto promedio es de alrededor de 8.700 kJ al día).

¿Cómo sabemos?

En 2012, el neurocientífico británico David Attwell y sus colegas midieron el consumo de oxígeno en cortes de cerebro de rata.

Determinaron que, si bien el 25% de las necesidades energéticas se utilizan para actividades domésticas, como el mantenimiento de las paredes celulares, la mayor parte del 75% se utiliza para el procesamiento de información, como la transmisión de señales neuronales.

No podemos medir el consumo de energía cerebral en humanos de esta manera, pero podemos seguir el oxígeno, ya que una mayor actividad cerebral requiere más oxígeno.

Un método para medir los cambios en el consumo de oxígeno de nuestro cuerpo es medir los niveles de CO₂ mediante un dispositivo de capnografía (donde el aire entra en un tubo). Esto requiere que los participantes usen una máscara, pero, por lo demás, no es invasivo.

De hecho, la investigación muestra que una mayor carga mental (como realizar cálculos mentales, razonamiento o multitarea) está relacionada con un mayor consumo de oxígeno (medido a través de la liberación de CO₂).

Sin embargo, el mayor consumo de oxígeno también podría deberse a que todo el cuerpo reacciona a una situación emocional y estresante y no refleja los cambios reales en la actividad cerebral.

¿Podemos medir el uso de oxígeno solo en el cerebro?

Es complicado. El aumento de la actividad cerebral desencadena un mayor suministro de sangre rica en oxígeno. Ese suministro adicional de sangre rica en oxígeno es específico de la región y puede canalizarse (literalmente) con precisión micrométrica hacia las neuronas activas.

Dado que la sangre y su oxígeno son atraídos débilmente por los campos magnéticos, podemos usar imágenes por resonancia magnética (IRM), una herramienta libre de radiación, para obtener una medida, aunque indirecta, de la actividad cerebral.

Pero desafortunadamente, no podemos usar IRM para decirnos cuánta energía usa nuestro cerebro para diferentes actividades mentales. Los estudios de IRM solo pueden identificar diferencias relativas en la actividad cerebral y el consumo de energía en lugar de valores absolutos.

Sin embargo, esto tiene sentido, dado que nuestro cerebro está siempre encendido y, por lo tanto, siempre tiene necesidades energéticas. Incluso en momentos en los que podríamos considerar casualmente estados mentales inactivos, todavía procesamos grandes cantidades de información.

En primer lugar, está la información sensorial siempre presente: por lo general, no pasamos el día en un tanque de flotación oscuro.

En segundo lugar, nuestra actividad mental, incluso en un estado aparentemente sin tareas, rebotará en nosotros recordando eventos pasados ​​y planificando nuestro futuro.

Por último, están nuestras emociones, que, incluso cuando son sutiles (como sentimientos de serenidad o incertidumbre), son productos de la actividad cerebral y, por lo tanto, conllevan un costo energético continuo.

Entonces, ¿cuánto aumenta la actividad cerebral?

Tomemos algo simple, como prestar atención. Los estudios de resonancia magnética han demostrado que monitorear atentamente los objetos en movimiento en comparación con mirarlos pasivamente aumenta la actividad cerebral en nuestra corteza visual en aproximadamente un 1%.

Esto no parece mucho, especialmente teniendo en cuenta que el lóbulo occipital, que alberga la corteza visual (que da sentido a lo que vemos), solo constituye alrededor del 18% de nuestra masa cerebral.

Pero, curiosamente, el procesamiento de la información visual conduce a una reducción de la actividad en las áreas auditivas, lo que significa que gastamos menos energía procesando los sonidos de nuestro entorno. Esto también funciona al revés: cuando prestamos atención a la información auditiva, reducimos nuestra actividad de procesamiento visual.

A nivel de todo el cerebro, el costo de prestar atención a un estímulo visual probablemente ya esté compensado por los ahorros en el procesamiento auditivo.

Entonces, en pocas palabras, la investigación nos dice que la actividad mental está relacionada con un mayor consumo de energía. Aun así, el aumento es mínimo, específico de la región y, a menudo, compensado por disminuciones de energía en otras áreas.

Entonces, ¿por qué nos sentimos agotados después de demasiada actividad mental?

Es probable que sea el resultado del estrés mental. Las tareas mentales complejas suelen ser también emocionalmente desafiantes y conducen a una mayor activación de nuestro sistema nervioso simpático, lo que en última instancia conduce a la fatiga mental y física.

La buena noticia es que no tenemos que preocuparnos de que demasiada actividad mental agote la energía de nuestro cerebro. Pero sigue siendo una buena idea controlar el ritmo para evitar la sobrecarga mental, el estrés y la fatiga.

Fuente: un artículo de Oliver Baumann publicado en el portal medicalxpress.com

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