【时讯】大脑为什么如此耗费能量?谜底终于被揭开,胜利新西兰学校微信公众号文章

大脑是人类最为重要的一个器官，关于它，我们仍有许多谜底需要揭开，其中一个悬而未决的问题的是，大脑到底是如何消耗掉那么多能量的。它需要消耗的氧气大约占据我们吸入氧气总数的 20 %，但是我们并不清楚其中的大部分氧气到底用到了什么地方。

而现在，有研究人员认为他可能已经解决了这个问题。来自 IBM 托马斯·J·沃森研究中心的计算机科学家 James Kozloski 表示，大脑一直不断地在已经建立的通道中循环输送信号，这些通道有点类似于我们城市中的街道地图。

根据这位计算机科学家的说法，大脑反复不断的在这些路径中输送信号，主要覆盖有三个不同的区域：感官功能(目前正在发生的事)、行为(我们能做什么)以及边缘(对我们意味着什么)。

James Kozloski 将这个闭环模型称为“大环路(Grand Loop)”并且假设这些不断重复的过程就是大脑需要耗费如此多的能量的原因，即使我们并没有正在积极地解决数学难题。值得一提的是，他成功的通过 IBM 神经组织模拟器运行了这个假设，它能够为人类大脑神经元消耗能量的方式提供精确的模型。

“我们的大脑即使什么都不做也会消耗大量的能量。”James Kozloski 解释道，“这是神经科学领域的一个非常神秘的问题。这其中一定有什么关键原因，否则不会出现这样的情况。”他认为自己的想法能够说明我们是如何通过吸取过去的经验来形成对新事物的反应，因为我们可以很快地向脑海中的“城市地区”咨询下一步应该做点什么。

除此之外，这一观点也会有助于大脑变性疾病的治疗，因为它可能会提供一个关于基因缺陷为什么能够引起大脑内部出现大环路偏离的解释。据了解，这项研究成果已经发表在了《神经解剖学》杂志上。

James Kozloski 和他的同事们的下一个挑战是查看大脑是如何选择路径、以及大脑内部的大环路是如何发展的。他认为：“如果这不是一个重要的事情的话，它应该在很久以前就已经被淘汰了。”

来自明尼苏达大学医学院的研究人员在早些时候的研究报告中曾经这样写道，人类大脑将高达三分之一的能量用于“打扫家务”，其主要目的就是要保持神经元和组织中的大环路的整洁。

另外，随着大脑扫描和大脑模拟技术的不断发展，我们应该更加接近这个谜题的答案了吧。

（本文来源：威锋网）

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