Courtesy of QuantaMagazine
Mengapa Otak Pakai Energi Hampir Sama Saat Istirahat dan Berpikir Aktif
Menjelaskan bahwa otak manusia menggunakan energi hampir sama banyak saat istirahat maupun saat aktif berpikir, dan menyoroti fungsi utama otak dalam pemeliharaan tubuh yang menghabiskan sebagian besar energi otak.
04 Jun 2025, 07.00 WIB
112 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Otak manusia menggunakan sebagian besar energinya untuk pemeliharaan dan pengaturan sistem tubuh, bukan hanya untuk kognisi.
- Konsumsi energi otak hanya meningkat sebesar 5% saat terlibat dalam tugas kognitif aktif.
- Evolusi otak manusia mendorong efisiensi energi, penting untuk kelangsungan hidup dalam lingkungan yang penuh tantangan.
Otak manusia adalah organ yang sangat mahal dari sisi energi, menggunakan sekitar 20% energi tubuh meskipun hanya 2% dari berat badan. Namun, penelitian baru menemukan bahwa aktivitas berpikir yang berat hanya meningkatkan konsumsi energi otak sekitar 5% dibandingkan saat otak beristirahat. Artinya, sebagian besar energi otak digunakan untuk fungsi dasar dan pemeliharaan tubuh.
Penelitian ini melibatkan pengukuran konsumsi energi melalui PET dan fMRI untuk mengamati bagaimana otak menggunakan glukosa dan oksigen selama istirahat dan aktivitas. Hasilnya menunjukkan bahwa selama aktivitas kognitif, hanya sebagian kecil energi tambahan yang digunakan, sedangkan 95% energi tetap digunakan untuk aktivitas dasar seperti pengaturan suhu tubuh, tekanan darah, dan fungsi vital lainnya.
Otak memiliki sistem yang sangat efisien untuk mengirim informasi antara neuron. Frekuensi tembakan neuron rata-rata hanya 4 hertz, jauh di bawah kecepatan teoritis maksimal 500 hertz. Selain itu, keberhasilan transmisi sinaptik hanya sekitar 20%. Ini menunjukkan bahwa otak memilih efisiensi energi daripada penggunaan informasi maksimal untuk menghemat energi.
Menurut para ahli, kelelahan mental yang dirasakan setelah aktivitas berpikir bukan disebabkan oleh kehabisan energi, tetapi oleh mekanisme otak yang telah berevolusi untuk menghindari penggunaan energi berlebihan. Evolusi otak dipengaruhi oleh kondisi kekurangan makanan di masa lalu, sehingga otak berusaha hemat energi sebanyak mungkin.
Temuan ini menantang pandangan umum bahwa berpikir berat membutuhkan energi yang jauh lebih banyak. Sebaliknya, otak cenderung mengalokasikan energi utamanya untuk menjaga homeostasis dan melakukan pekerjaan latar belakang yang sangat penting untuk kelangsungan hidup. Hal ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana otak bekerja dan pentingnya penghematan energi dalam evolusinya.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa yang diungkapkan penelitian terbaru tentang konsumsi energi otak?A
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa otak hanya meningkatkan konsumsi energi sebesar 5% saat melakukan tugas kognitif dibandingkan dengan saat istirahat.Q
Mengapa otak membutuhkan banyak energi meskipun hanya meningkatkan konsumsi energi sebesar 5% saat melakukan tugas kognitif?A
Otak membutuhkan banyak energi karena sebagian besar fungsinya dialokasikan untuk pemeliharaan dan pengaturan sistem fisiologis, bukan hanya untuk kognisi aktif.Q
Apa itu 'default mode network' dan perannya dalam aktivitas otak?A
'Default mode network' adalah jaringan otak yang aktif saat kita tidak terlibat dalam tugas tertentu dan berperan dalam pengalaman mental seperti mengingat dan merencanakan.Q
Bagaimana otak manusia beradaptasi dalam mengelola sumber daya energi?A
Otak manusia beradaptasi dengan efisiensi energi yang tinggi, mengoptimalkan penggunaan ATP untuk memaksimalkan informasi yang dikirimkan dengan biaya energi yang rendah.Q
Apa dampak dari peningkatan 5% dalam konsumsi energi otak dalam konteks evolusi?A
Peningkatan 5% dalam konsumsi energi dapat menjadi signifikan dalam konteks evolusi, terutama dalam kondisi di mana sumber daya energi sulit didapat.