In 1984 werd het Wereldkampioenschap schaken abrupt afgebroken vanwege het zorgelijk uitgemergelde frame van Anatoly Karpov, een elite Russische speler die streed om de titel. In de afgelopen vijf maanden en tientallen wedstrijden was Karpov 22 pond afgevallen. (10 kilogram), en wedstrijdorganisatoren vreesden voor zijn gezondheid.
Karpov's was niet de enige die de extreme fysieke effecten van het spel ervoer. Hoewel geen enkele schaakconcurrent sindsdien zoveel gewichtsverlies heeft ervaren, kunnen elite-spelers naar schatting tot 6000 calorieën op één dag verbranden - en dat allemaal zonder van hun stoel te gaan, meldde ESPN.
Zijn de hersenen verantwoordelijk voor deze enorme opname van energie? En betekent dat dat harder nadenken een eenvoudige manier is om af te vallen? Om die vraag te onderzoeken, moeten we eerst begrijpen hoeveel energie wordt verbruikt door een normaal, niet door schaken geobsedeerd brein.
Wanneer het lichaam in rust is - niet bezig met enige andere activiteit dan de basis van ademen, verteren en zichzelf warm te houden - weten we dat de hersenen een verrassende 20% tot 25% van de totale energie van het lichaam gebruiken, voornamelijk in de vorm van glucose .
Dat vertaalt zich in respectievelijk 350 of 450 calorieën per dag voor de gemiddelde vrouw of man. Tijdens de kindertijd zijn de hersenen nog hongeriger. "Bij de gemiddelde 5- tot 6-jarige kunnen de hersenen meer dan 60% van de lichaamsenergie gebruiken", zegt Doug Boyer, universitair hoofddocent evolutionaire antropologie aan de Duke University. Boyer onderzoekt anatomische en fysiologische veranderingen die verband houden met de oorsprong van primaten.
Deze glucose-slurpende gewoonte maakt de hersenen eigenlijk het meest energie-dure orgaan in het lichaam, en toch maakt het in totaal slechts 2% van het lichaamsgewicht uit.
Hongerige hersenen
Mensen zijn in dit opzicht niet uniek. Samen met de aan evolutionaire antropologie afgestudeerde student Arianna Harrington van de Duke University, die het energieverbruik in de hersenen van zoogdieren bestudeert, deed Boyer onderzoek waaruit bleek dat zeer kleine zoogdieren zoals de kleine boomspitsmuis en de minuscule dwergzijdeaapje net zoveel van hun lichaamsenergie aan de hersenen besteden als mensen doen.
Boyer gelooft dat de reden is dat ondanks dat de hersenen licht van gewicht zijn, de menselijke hersenen - en de eveneens naar glucose hongerige hersenen in spitsmuizen en zijdeaapjes - groot zijn in vergelijking met de rest van het lichaam. "Als je een echt groot brein hebt in verhouding tot je lichaamsgrootte, dan zal het waarschijnlijk metabolisch duurder zijn", vertelde Boyer aan WordsSideKick.com.
Het grootste deel van de energie die door dit orgaan wordt opgehaald, wordt gebruikt om neuronen in de hersenen in staat te stellen met elkaar te communiceren via chemische signalen die worden overgedragen via celstructuren die synapsen worden genoemd, zei Harrington. "Veel van de energie gaat naar het afvuren van een synaps. Dat brengt veel transport van ionen over membranen met zich mee, wat wordt beschouwd als een van de duurste processen in de hersenen."
Bovendien rusten de hersenen nooit echt, legde ze uit; als we slapen, heeft het nog steeds brandstof nodig om signalen tussen cellen af te vuren om onze lichaamsfuncties te behouden. Wat meer is, het onderhouden van de hersenen zijn vloten cellen die bestaan om voeding naar neuronen te kanaliseren. En deze cellen hebben ook hun deel van de glucose in het lichaam nodig om te overleven en hun werk te kunnen blijven doen. De enorme middelen die zijn besteed aan het bouwen van een brein, helpen ook om uit te leggen waarom tijdens periodes van intensieve ontwikkeling, wanneer we 5 of 6 jaar oud zijn, onze hersenen bijna driemaal zoveel energie verbruiken die onze volwassen hersenen nodig hebben.
De geest trainen?
Aangezien de hersenen zo'n grote energieverslinder zijn, betekent dat dan dat hoe meer we dit orgel aan het werk zetten, hoe meer energie het zal opnemen - en hoe meer calorieën we zullen verbranden?
Technisch gezien is het antwoord ja, voor cognitief moeilijke taken. Wat als een "moeilijke" mentale taak geldt, verschilt van persoon tot persoon. Maar over het algemeen kan het worden omschreven als iets dat 'de hersenen niet gemakkelijk kunnen oplossen met eerder aangeleerde routines of taken die de omstandigheden voortdurend veranderen', aldus Claude Messier, een professor in psychologie en neurowetenschappen aan de Universiteit van Ottawa in Canada, die heeft cognitie, diabetes en hersenmetabolisme bestudeerd. Dergelijke activiteiten kunnen zijn: het leren bespelen van een muziekinstrument of het uitzetten van innovatieve bewegingen tijdens een intensief schaakspel.
"Wanneer je traint om iets nieuws te leren, passen je hersenen zich aan om de energieoverdracht te verhogen in alle regio's die door de training worden geactiveerd", zei Messier. Naarmate we na verloop van tijd bekwamer worden in het uitvoeren van een bepaalde taak, hoeven de hersenen niet langer zo hard te werken om het te volbrengen, en dus zal die taak uiteindelijk minder energie vergen, legde Messier uit.
Desalniettemin, in die vroege stadia van het leren uitvoeren van een mentaal belastende taak, kunnen we toch zeker het eten van een zoete snack rechtvaardigen om onze energiereserves te vergroten?
Als je gewoon de behoefte voelt aan een humeurverhogende suikerstorm, dan ja. Maar als je gelooft dat je diepe denken die zoete snack zal verbranden, dan helaas niet.
Omdat tegen de achtergrond van het enorme totale energieverbruik van de hersenen, dat is gewijd aan een veelheid aan taken, de energie die nodig is om alleen maar harder na te denken, eigenlijk relatief klein is. "Het meeste van wat er aan de hand is, wat de energie van de hersenen opslokt, is wat we 'onder de motorkap' zouden kunnen noemen", "legde Messier uit." We zijn ons niet bewust van de meeste activiteit in de hersenen. En veel van die activiteit staat los van de bewuste activiteiten, zoals leren zingen of gitaar spelen, 'zei hij.
Met andere woorden, het leren van een nieuwe taak of het doen van iets moeilijks is eigenlijk niet het meest energie-belastende deel van het hersenwerk. In feite: "Wanneer we nieuwe dingen leren of nieuwe activiteiten leren doen, is de hoeveelheid energie die in die 'nieuwe' activiteit gaat vrij klein in vergelijking met het rest van het totale energieverbruik van de hersenen," voegde Messier toe.
Harrington legde uit: "De hersenen zijn in staat bloed naar bepaalde gebieden te sturen die op dat moment actief zijn. Maar men denkt dat de algehele energiebeschikbaarheid in de hersenen constant is." Dus hoewel er aanzienlijke pieken kunnen zijn in het energieverbruik in gelokaliseerde hersengebieden wanneer we moeilijke cognitieve taken uitvoeren, als het gaat om het totale energiebudget van de hersenen, veranderen deze activiteiten het niet significant.
Gepompt voor actie
Maar als dat waar is, hoe kunnen we dan uitleggen waarom Karpov te dun werd om mee te doen aan zijn schaakcompetitie? De algemene consensus is dat het vooral neerkomt op stress en verminderde voedselconsumptie, niet op mentale uitputting.
Elite schakers staan onder grote druk die stress veroorzaakt, wat kan leiden tot een verhoogde hartslag, snellere ademhaling en zweten. Gecombineerd verbranden deze effecten na verloop van tijd calorieën. Bovendien moeten elite-spelers soms wel 8 uur achter elkaar zitten, wat hun normale eetpatroon kan verstoren. Energieverlies is ook iets dat podiumartiesten en muzikanten kunnen ervaren, omdat ze vaak onder hoge stress staan en eetschema's verstoren.
"Je lichaam lang opgepompt houden voor actie is erg energie-intensief," legde Messier uit. "Als je niet zo vaak of zoveel kunt eten als je normaal zou kunnen - dan verlies je misschien gewicht."
Dus het oordeel is binnen: helaas, alleen denken zal ons niet slank maken. Maar wanneer je merkt dat je geen inspiratie meer hebt, zal een extra vierkant chocolade waarschijnlijk geen kwaad.
