Combien de calories le cerveau peut-il brûler en pensant?

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En 1984, le championnat du monde d'échecs a été annulé brusquement, en raison de la trame émaciée inquiétante d'Anatoly Karpov, un joueur russe d'élite qui concourait pour le titre. Au cours des cinq mois et des dizaines de matchs précédents, Karpov avait perdu 22 livres. (10 kilogrammes), et les organisateurs du concours craignaient pour sa santé.

Karpov n'était pas le seul à subir les effets physiques extrêmes du jeu. Bien qu'aucun compétiteur d'échecs n'ait connu une perte de poids aussi profonde depuis lors, les joueurs d'élite pourraient brûler jusqu'à environ 6 000 calories en une journée - le tout sans bouger de leur siège, a rapporté ESPN.

Le cerveau est-il responsable de cette absorption massive d'énergie? Et cela signifie-t-il que réfléchir plus dur est un moyen simple de perdre du poids? Pour approfondir cette question, nous devons d'abord comprendre la quantité d'énergie utilisée par un cerveau régulier, non obsédé par les échecs.

Lorsque le corps est au repos - ne se livrant à aucune activité autre que les bases de la respiration, de la digestion et du maintien au chaud - nous savons que le cerveau utilise 20 à 25% de l'énergie globale du corps, principalement sous forme de glucose .

Cela se traduit par 350 ou 450 calories par jour pour la femme ou l'homme moyen, respectivement. Pendant l'enfance, le cerveau est encore plus vorace. "Chez les enfants de 5 à 6 ans en moyenne, le cerveau peut utiliser jusqu'à 60% de l'énergie du corps", a déclaré Doug Boyer, professeur agrégé d'anthropologie évolutionniste à l'Université Duke. Boyer étudie les changements anatomiques et physiologiques associés aux origines des primates.

Cette habitude de consommer du glucose fait du cerveau l'organe le plus coûteux en énergie du corps, et pourtant il ne représente que 2% du poids corporel, dans l'ensemble.

Cerveau affamé

Les humains ne sont pas uniques à cet égard. En collaboration avec Arianna Harrington, étudiante diplômée en anthropologie évolutive de l'Université Duke, qui étudie l'utilisation de l'énergie dans le cerveau des mammifères, Boyer a mené des recherches révélant que de très petits mammifères tels que la musaraigne minuscule et le minuscule ouistiti pygmée consacrent autant d'énergie corporelle au cerveau que les humains le font.

Boyer pense que la raison en est que, malgré le fait que le cerveau est léger, le cerveau humain - et les cerveaux également gourmands en glucose des musaraignes et des ouistitis - sont gros par rapport au reste du corps. "Si vous avez un très gros cerveau par rapport à votre taille, cela va probablement coûter plus cher sur le plan métabolique", a déclaré Boyer à Live Science.

La plupart de l'énergie transportée par cet organe est consacrée à permettre aux neurones du cerveau de communiquer entre eux, via des signaux chimiques transmis à travers les structures cellulaires appelées synapses, a déclaré Harrington. "Une grande partie de l'énergie va au tir d'une synapse. Cela implique beaucoup de transport d'ions à travers les membranes, ce qui est considéré comme l'un des processus les plus chers du cerveau."

De plus, le cerveau ne se repose jamais vraiment, a-t-elle expliqué; lorsque nous dormons, il a encore besoin de carburant pour continuer à émettre des signaux entre les cellules pour maintenir les fonctions de notre corps. De plus, l'entretien du cerveau est constitué de flottes de cellules qui existent pour canaliser la nourriture vers les neurones. Et ces cellules ont également besoin de leur part de glucose corporel pour survivre et continuer à faire leur travail. Les énormes ressources consacrées à la construction d'un cerveau aident également à expliquer pourquoi pendant les périodes de développement intensif, lorsque nous avons 5 ou 6 ans, notre cerveau augmente de près de trois fois la quantité d'énergie dont notre cerveau adulte a besoin.

Exercice de l'esprit?

Étant donné que le cerveau est un grand consommateur d'énergie, cela signifie-t-il que plus nous mettons cet organe au travail, plus il va absorber d'énergie - et plus nous brûlerons de calories?

Techniquement, la réponse est oui, pour les tâches cognitives difficiles. Ce qui compte comme une tâche mentale «difficile» varie selon les individus. Mais en général, cela pourrait être décrit comme quelque chose que «le cerveau ne peut pas résoudre facilement en utilisant des routines déjà apprises ou des tâches qui changent les conditions de façon continue», selon Claude Messier, professeur de psychologie et de neurosciences à l'Université d'Ottawa au Canada, qui a étudié la cognition, le diabète et le métabolisme cérébral. De telles activités peuvent comprendre apprendre à jouer d'un instrument de musique ou planifier des mouvements innovants lors d'une intense partie d'échecs.

"Lorsque vous vous entraînez pour apprendre quelque chose de nouveau, votre cerveau s'adapte pour augmenter le transfert d'énergie dans toutes les régions activées par l'entraînement", a déclaré Messier. Au fil du temps, à mesure que nous devenons plus compétents pour effectuer une tâche particulière, le cerveau n'a plus à travailler aussi dur pour l'accomplir, et ainsi, cette tâche nécessitera finalement moins d'énergie, a expliqué Messier.

Néanmoins, dans ces premiers stades d'apprentissage pour effectuer une tâche mentalement éprouvante, pouvons-nous certainement justifier de manger une collation sucrée pour augmenter nos réserves d'énergie?

Si vous ressentez simplement le besoin d'une ruée vers le sucre qui stimule l'humeur, alors oui. Mais si vous croyez que votre réflexion profonde brûlera cette collation sucrée, alors malheureusement non.

Parce que dans le contexte de l'énorme consommation d'énergie globale du cerveau, qui est consacrée à une multitude de tâches, l'énergie nécessaire pour réfléchir plus est en fait relativement minime. "La plupart de ce qui se passe, ce qui stimule l'énergie du cerveau, est ce que nous pourrions appeler" sous le capot "", a expliqué Messier. "Nous ne connaissons pas la plupart des activités qui se déroulent dans le cerveau. Et une grande partie de cette activité n'est pas liée aux activités conscientes comme apprendre à chanter ou à jouer de la guitare ", a-t-il déclaré.

En d'autres termes, apprendre une nouvelle tâche ou faire quelque chose de difficile n'est pas en fait la partie la plus énergivore du travail du cerveau. En fait, "lorsque nous apprenons de nouvelles choses ou apprenons à faire de nouvelles activités, la quantité d'énergie qui entre dans cette" nouvelle "activité est plutôt faible par rapport au reste de la consommation énergétique globale du cerveau", a ajouté Messier.

Comme l'a expliqué Harrington, "Le cerveau est capable de dériver le sang vers des régions particulières qui sont actives à ce moment-là. Mais la disponibilité globale d'énergie dans le cerveau est considérée comme constante." Ainsi, bien qu'il puisse y avoir des pics importants dans la consommation d'énergie dans des régions localisées du cerveau lorsque nous effectuons des tâches cognitives difficiles, en ce qui concerne le budget énergétique global du cerveau, ces activités ne le modifient pas de manière significative.

Pompé pour l'action

Mais si c'est vrai, comment expliquer pourquoi Karpov est devenu trop maigre pour participer à sa compétition d'échecs? Le consensus général est qu'il s'agit principalement de stress et de réduction de la consommation alimentaire, pas d'épuisement mental.

Les joueurs d'échecs d'élite sont soumis à une pression intense qui provoque du stress, ce qui peut entraîner une fréquence cardiaque élevée, une respiration et une transpiration plus rapides. Combinés, ces effets brûlent des calories au fil du temps. De plus, les joueurs d'élite doivent parfois s'asseoir jusqu'à 8 heures à la fois, ce qui peut perturber leurs habitudes alimentaires habituelles. La perte d'énergie est également quelque chose que les artistes de scène et les musiciens peuvent connaître, car ils sont souvent soumis à un stress élevé et ont perturbé les horaires alimentaires.

"Garder votre corps sous tension pendant de longues périodes est très énergivore", a expliqué Messier. "Si vous ne pouvez pas manger aussi souvent ou autant que vous le pouvez ou le feriez normalement - alors vous pourriez perdre du poids."

Donc, le verdict est là: Malheureusement, penser seul ne nous affaiblira pas. Mais la prochaine fois que vous vous retrouverez affamé d'inspiration, un carré de chocolat supplémentaire ne vous fera probablement pas de mal.

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