สมองของมนุษย์ใช้พลังงานมากแค่ไหนเมื่อเทียบกับร่างกายทั้งหมด

คุณใช้สมองกี่เปอร์เซนต์? - Richard E. Cytowic

จากช่อง : จงใฝ่รู้อยู่เสมอ — TED-Ed


ดูคำบรรยาย / View Transcript

00:00:0600:00:08 ความเชื่อผิด ๆ ที่มีมายาวนาน บอกว่า

00:00:0800:00:09 เราใช้สมองแค่ 10%

00:00:0900:00:13 อีก 90% อยู่เฉย ๆ แค่มีไว้สำรอง

00:00:1300:00:16 นักโฆษณาโม้ว่าช่วยปลดปล่อยศักยภาพที่ซ่อนอยู่ได้

00:00:1600:00:19 ด้วยวิธี "ทางประสาทวิทยาศาสตร์"

00:00:1900:00:22 แต่สิ่งที่ถูกปลดปล่อยออกมาจริง ๆ ก็แค่เงินในกระเป๋าคุณ

00:00:2200:00:23 คนทั่วไป สองในสามคน

00:00:2300:00:25 และครูวิทยาศาสตร์เกือบครึ่ง

00:00:2500:00:27 หลงเชื่อเรื่องโกหก 10% นี้

00:00:2700:00:30 ในทศวรรษ 1890 วิลเลียมส์ เจมส์ (William James)

00:00:3000:00:32 บิดาแห่งจิตวิทยาอเมริกัน

00:00:3200:00:33 กล่าวไว้ว่า "พวกเราส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้

00:00:3300:00:35 ศักยภาพทางจิตอย่างเต็มที่"

00:00:3500:00:37 เจมส์ตั้งใจพูดเพื่อกระตุ้นท้าทาย

00:00:3700:00:39 ไม่ใช่กล่าวหาว่า สมองถูกใช้น้อย

00:00:3900:00:41 แต่คนเข้าใจผิดตามนั้นเสียแล้ว

00:00:4100:00:43 และนักวิทยาศาสตร์ก็ใช้เวลาอีกนาน

00:00:4300:00:45 กว่าจะเข้าใจหน้าที่

00:00:4500:00:47 ของสมองกลีบหน้าที่มีขนาดยักษ์

00:00:4700:00:50 หรือบริเวณกว้างของสมองกลีบข้าง

00:00:5000:00:53 ความเสียหายไม่ทำให้การสั่งการ หรือการรับความรู้สึกบกพร่อง

00:00:5300:00:56 ผู้เชี่ยวชาญจึงสรุปว่า สมองเหล่านี้ไม่มีหน้าที่อะไร

00:00:5600:00:58 เป็นสิบ ๆ ปี ที่สมองส่วนนี้

00:00:5800:01:00 ถูกเรียกว่า บริเวณเงียบ

00:01:0000:01:01 หน้าที่ของมันนั้นยากจะอธิบาย

00:01:0100:01:03 ภายหลังเราจึงทราบว่ามันเกี่ยวกับ

00:01:0300:01:04 ความสามารถในการตัดสินใจ และผนวกข้อมูล

00:01:0400:01:07 ถ้าหากปราศจาคมันแล้ว เราจะไม่เป็นมนุษย์

00:01:0700:01:09 สมองส่วนนี้สำคัญต่อการใช้เหตุผลเชิงนามธรรม

00:01:0900:01:09 การวางแผน

00:01:0900:01:10 การชั่งน้ำหนักตัดสินใจ

00:01:1000:01:13 และการปรับตัวเข้ากับสถานการณ์

00:01:1300:01:15 ความคิดที่ว่าสมอง 9 ใน 10 ส่วน

00:01:1500:01:17 อยู่เฉย ๆ ในกระโหลก

00:01:1700:01:20 ฟังดูงี่เง่า เมื่อเราคำนวณดู ว่าสมองใช้พลังงานมากแค่ไหน

00:01:2000:01:23 สมองของสัตว์ฟันแทะและสุนัข

00:01:2300:01:25 ใช้ 5% จากพลังงานร่างกายทั้งหมด

00:01:2500:01:27 สมองลิงใช้ 10%

00:01:2700:01:29 สมองของมนุษย์ผู้ใหญ่

00:01:2900:01:31 ซึ่งคิดเป็นแค่ 2% ของมวลร่างกาย

00:01:3100:01:35 ใช้ 20% ของกลูโคสที่เผาผลาญในแต่ละวัน

00:01:3500:01:38 สำหรับเด็ก ตัวเลขนี้สูงถึง 50%

00:01:3800:01:40 และ 60% สำหรับทารก

00:01:4000:01:42 มากกว่าที่คาดไว้มาก

00:01:4200:01:44 เมื่อเทียบตามขนาดสมอง

00:01:4400:01:46 ซึ่งมีสัดส่วนตามขนาดร่างกาย

00:01:4600:01:48 สมองมนุษย์หนัก 1.5 กิโลกรัม

00:01:4800:01:50 สมองช้าง 5 กิโลกรัม

00:01:5000:01:52 และสมองวาฬ 9 กิโลกรัม

00:01:5200:01:54 แต่ถ้าเทียบต่อน้ำหน้ก

00:01:5400:01:56 สมองมนุษย์มีเซลล์ประสาท

00:01:5600:01:58 อัดแน่นกว่าสายพันธุ์อื่น

00:01:5800:02:01 เซลล์ประสาทที่อัดกันแน่นนี่แหละ ที่ทำให้เราฉลาด

00:02:0100:02:03 ต้องมีสมดุลระหว่างขนาดร่างกาย

00:02:0300:02:05 กับจำนวนเซลล์ประสาท ที่พวกไพรเมท

00:02:0500:02:07 ซึ่งรวมพวกเราด้วย จะสามารถดูแลไหว

00:02:0700:02:10 ลิงไร้หาง 25 กิโลกรัม ต้องกิน 8 ชั่วโมงต่อวัน

00:02:1000:02:14 เพื่อบำรุงเลี้ยงสมอง ที่มีเซลล์ประสาท 53,000 ล้านเซลล์

00:02:1400:02:16 การคิดค้นวิธีปรุงอาหารให้สุก

00:02:1600:02:17 เมื่อหนึ่งล้านห้าแสนปีก่อน

00:02:1700:02:19 ทำให้เรามีข้อได้เปรียบมหาศาล

00:02:1900:02:22 อาหารปรุงสุกจะอ่อนนุ่ม และถูกย่อยมาบ้างแล้ว

00:02:2200:02:23 นอกร่างกาย

00:02:2300:02:26 ลำไส้ของเราจึงดูดซึมพลังงานได้ง่ายขึ้น

00:02:2600:02:27 อาหารปรุงสุกทำให้เรามีเวลา

00:02:2700:02:29 และให้พลังงานมากกว่า

00:02:2900:02:31 การกินอาหารดิบ ๆ

00:02:3100:02:33 เราจึงสามารถบำรุงเลี้ยงสมองที่

00:02:3300:02:35 อัดแน่นด้วยเซลล์ประสาท 86,000 เซลล์

00:02:3500:02:38 ซึ่งมากกว่าสมองลิงไร้หางอยู่ 40%

00:02:3800:02:39 สมองทำงานดังนี้

00:02:3900:02:41 ครึ่งหนึ่งของแคลอรีที่สมองเผาผลาญ

00:02:4100:02:43 เอาไปรักษาสภาพโครงสร้าง

00:02:4300:02:46 โดยการสูบไอออนโซเดียม และโพแทสเซียม

00:02:4600:02:50 ผ่านเยื่อเพื่อรักษาประจุไฟฟ้า

00:02:5000:02:53 เพื่อการนี้ สมองต้องสวาปามพลังงาน

00:02:5300:03:00 มันเขมือบ ATP 3.4 x 10^21 โมเลกุลต่อนาที

00:03:0000:03:03 ATP เป็นเหมือนถ่านหิน ให้กับเตาไฟของร่างกาย

00:03:0300:03:05 ต้องใช้ต้นทุนสูง สำหรับรักษาศักยะพัก

00:03:0500:03:08 ในเซลล์ประสาททั้ง 86,000 ล้านเซลล์

00:03:0800:03:09 ทำให้เหลือพลังงานนิดเดียว

00:03:0900:03:13 สำหรับส่งสัญญาณไปตามแอกซอน (axon) และข้ามไซแนปส์ (synapse)

00:03:1300:03:16 การคายประจุนี้แหละ เป็นการทำงานที่แท้จริง

00:03:1600:03:19 ต่อให้มีเซลล์ประสาทแค่ไม่กี่เปอร์เซนต์

00:03:1900:03:22 ส่งสัญญาณ ในบริเวณหนึ่ง ณ เวลาหนึ่ง

00:03:2200:03:24 พลังงานที่ต้องใช้สร้างกระแสประสาท

00:03:2400:03:26 ทั่วทั้งสมอง

00:03:2600:03:27 ก็มากเกินกว่าจะคงสัญญาณไว้ได้

00:03:2700:03:30 ประสิทธิภาพการใช้พลังงานจึงเข้ามามีบทบาท

00:03:3000:03:32 โดยให้เซลล์จำนวนน้อย

00:03:3200:03:34 ส่งสัญญาณ ณ เวลาหนึ่ง ๆ

00:03:3400:03:36 ซึ่งรู้จักกันว่า sparse coding

00:03:3600:03:38 ใช้พลังงานให้น้อยที่สุด

00:03:3800:03:40 แต่ส่งข้อมูลให้มากที่สุด

00:03:4000:03:42 เนื่องจาก สัญญาณจำนวนไม่มาก

00:03:4200:03:44 ก็มีเส้นทางที่เป็นไปได้นับพัน

00:03:4400:03:46 ที่สัญญาณจะกระจายตัวไปได้

00:03:4600:03:48 จุดอ่อนของ sparse coding

00:03:4800:03:50 เมื่อมีเซลล์ประสาทจำนวนมหาศาล

00:03:5000:03:51 คือต้นทุนที่ต้องใช้

00:03:5100:03:54 แย่ไปกว่านั้น ถ้าเซลล์จำนวนมากไม่ส่งสัญญาณเลย

00:03:5400:03:55 มันจะกลายเป็นของฟุ่มเฟือย

00:03:5500:03:58 และวิวัฒนาการก็ควรจะโยนมันทิ้งนานแล้ว

00:03:5800:04:00 ทางออกคือ การหา

00:04:0000:04:02 สัดส่วนเซลล์ที่พอเหมาะ

00:04:0200:04:04 ที่สมองสั่งให้ทำงาน ขณะหนึ่ง ๆ

00:04:0400:04:06 เพื่อประสิทธิภาพสุงสุด

00:04:0600:04:08 ควรมีเซลล์ 1% ถึง 16%

00:04:0800:04:11 ทำงานในชั่วขณะหนึ่ง ๆ

00:04:1100:04:12 นี่คือขีดจำกัดด้านพลังงาน

00:04:1200:04:13 ซึ่งเราต้องยอมรับสภาพ

00:04:1300:04:15 เพื่อให้เรารู้สึกตัวอยู่ได้

00:04:1500:04:16 ความจำเป็นต้องรักษาพลังงาน

00:04:1600:04:19 เป็นเหตุผลให้การทำงานส่วนใหญ่ของสมอง

00:04:1900:04:21 ต้องอยู่ใต้จิตสำนึก

00:04:2100:04:24 เป็นเหตุผลว่า ทำไมเราจึงทำหลาย ๆ อย่างพร้อมกันไม่ได้

00:04:2400:04:26 เราไม่มีพลังงานพอ จะทำสองอย่างพร้อมกัน

00:04:2600:04:28 ไม่ต้องพูดถึงสาม หรือห้าอย่าง

00:04:2800:04:30 ถ้าเราขืนทำ เราจะทำแต่ละอย่างแย่ลง

00:04:3000:04:33 กว่าที่เราใส่ใจเต็มที่

00:04:3300:04:34 ยิ่งทำหลายอย่าง ผลยิ่งแย่

00:04:3400:04:37 สมองเรานั้นทั้งฉลาด และทรงพลัง

00:04:3700:04:39 ทรงพลังมากจนมันต้องการพลังงานมหาศาล

00:04:3900:04:41 เพื่อคงความทรงพลังไว้

00:04:4100:04:42 และฉลาดมาก

00:04:4200:04:45 จนมีแผนประสิทธิภาพการใช้พลังงานของมันเอง

00:04:4500:04:47 ดังนั้น อย่าปล่อยให้คำหลอกลวง

00:04:4700:04:48 ทำให้คุณรู้สึกผิดว่า

00:04:4800:04:49 สมองคุณขี้เกียจ

00:04:4900:04:51 รู้สึกผิดไปก็เปลืองพลังงานเปล่า

00:04:5100:04:52 จากทั้งหมดนี้

00:04:5200:04:54 คุณไม่ตระหนักหรือว่ามันเป็นเรื่องงี่เง่า

00:04:5400:04:55 ที่จะไปใช้พลังงานสมองอย่างสูญเปล่า

00:04:5500:04:56 คุณมีเซลล์ประสาท

00:04:5600:04:58 ที่กระหายพลังงาน เป็นพัน ๆ ล้านเซลล์ต้องดูแล

00:04:5800:04:59 ดังนั้น จงรีบทำซะ!