An enduring myth says we use only 10% of our brain, the other 90% standing idly by for spare capacity. Hucksters promised to unlock that hidden potential with methods "based on neuroscience," but all they really unlock is your wallet. Two-thirds of the public and nearly half of science teachers mistakenly believe the 10% myth. In the 1890s, William James, the father of American psychology, said, "Most of us do not meet our mental potential." James meant this as a challenge, not an indictment of scant brain usage. But the misunderstanding stuck. Also, scientists couldn't figure out for a long time the purpose of our massive frontal lobes or broad areas of the parietal lobe. Damage didn't cause motor or sensory deficits, so authorities concluded they didn't do anything. For decades, these parts were called silent areas, their function elusive. We've since learned that they underscore executive and integrative ability, without which, we would hardly be human. They are crucial to abstract reasoning, planning, weighing decisions and flexibly adapting to circumstances. The idea that 9/10 of your brain sits idly by in your skull looks silly when we calculate how the brain uses energy. Rodent and canine brains consume 5% of total body energy. Monkey brains use 10%. An adult human brain, which accounts for only 2% of the body's mass, consumes 20% of daily glucose burned. In children, that figure is 50%, and in infants, 60%. This is far more than expected for their relative brain sizes, which scale in proportion to body size. Human ones weigh 1.5 kilograms, elephant brains 5 kg, and whale brains 9 kg, yet on a per weight basis, humans pack in more neurons than any other species. This dense packing is what makes us so smart. There is a trade-off between body size and the number of neurons a primate, including us, can sustain. A 25 kg ape has to eat 8 hours a day to uphold a brain with 53 billion neurons. The invention of cooking, one and half million years ago, gave us a huge advantage. Cooked food is rendered soft and predigested outside of the body. Our guts more easily absorb its energy. Cooking frees up time and provides more energy than if we ate food stuffs raw and so we can sustain brains with 86 billion densely packed neurons. 40% more than the ape. Here's how it works. Half the calories a brain burns go towards simply keeping the structure intact by pumping sodium and potassium ions across membranes to maintain an electrical charge. To do this, the brain has to be an energy hog. It consumes an astounding 3.4 x 10^21 ATP molecules per minute, ATP being the coal of the body's furnace. The high cost of maintaining resting potentials in all 86 billion neurons means that little energy is left to propel signals down axons and across synapses, the nerve discharges that actually get things done. Even if only a tiny percentage of neurons fired in a given region at any one time, the energy burden of generating spikes over the entire brain would be unsustainable. Here's where energy efficiency comes in. Letting just a small proportion of cells signal at any one time, known as sparse coding, uses the least energy, but carries the most information. Because the small number of signals have thousands of possible paths by which to distribute themselves. A drawback of sparse coding within a huge number of neurons is its cost. Worse, if a big proportion of cells never fire, then they are superfluous and evolution should have jettisoned them long ago. The solution is to find the optimum proportion of cells that the brain can have active at once. For maximum efficiency, between 1% and 16% of cells should be active at any given moment. This is the energy limit we have to live with in order to be conscious at all. The need to conserve resources is the reason most of the brain's operations must happen outside of consciousness. It's why multitasking is a fool's errand. We simply lack the energy to do two things at once, let alone three or five. When we try, we do each task less well than if we had given it our full attention. The numbers are against us. Your brain is already smart and powerful. So powerful that it needs a lot of power to stay powerful. And so smart that it has built in an energy-efficiency plan. So don't let a fraudulent myth make you guilty about your supposedly lazy brain. Guilt would be a waste of energy. After all this, don't you realize it's dumb to waste mental energy? You have billions of power-hungry neurons to maintain. So hop to it!
인간이 뇌의 10%만을 사용한다는 오랜 전설이 있습니다. 나머지 90% 공간은 놀고 있고 말이죠. 이에 사기꾼들이 나타나 '신경과학'을 들먹이며 잠겨 있는 잠재력의 문을 열어 주겠다고 했습니다. 하지만 열린 것은 사람들의 지갑이었죠. 약 60%의 일반인들과 절반 가량의 과학 교사들이 이 '10% 미신'을 믿고 있습니다. 1890년대 미국 심리학의 아버지 윌리엄 제임스 박사는, "사람들 대부분이 자신의 잠재력을 발현하지 못한다"고 했습니다. 하지만 하나의 어려움일뿐 일종의 폐단이라는 뜻은 아니었습니다. 하지만 그런 오해가 생겨버리고 말았죠. 여기에 과학자들이 오랫동안 거대한 이마엽의 기능과 넓은 마루엽의 기능을 알아내지 못하는 어려움을 겪었습니다. 이 부분이 손상돼도 운동이나 감각 장애가 없어 기능이 없는 기관이라는 결론을 내렸습니다. 그 기능이 드러나질 않아 이 영역은 수십 년 동안 '침묵의 영역'이라 불렸습니다. 하지만 점차 뇌의 이 영역들이 인간을 인간답게 해 주는 통제와 통합 기능을 한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 영역들은 추론과 계획 의사 결정 환경에 적응하는 일을 담당합니다. 뇌의 90%가 두개골 안에서 자리만 차지하고 있다는 주장은, 뇌가 소비하는 에너지양을 보면 터무니없는 말입니다. 설치류와 개들은 두뇌 활동에 약 5%의 신체 에너지를 사용합니다. 원숭이들은 10%를 쓰죠. 성인 인간의 뇌는 전체 질량의 단 2%를 차지하지만 일일 열량의 20%를 사용합니다. 유초년기에는 50%, 영유아기에는 60%를 쓰죠. 신체 크기에 비례하는 뇌의 크기를 고려했을 때, 정말 놀라운 수치입니다. 인간의 뇌는 약 1.5kg, 코끼리는 5kg, 고래는 9kg입니다. 그런데 1kg당 뇌세포 수는, 인간이 그 어떤 동물들보다 훨씬 많습니다 이렇게 밀집된 뇌세포 덕분에 인간이 똑똑한 겁니다. 인간을 비롯한 영장류들은, 유지할 수 있는 뇌세포의 수가, 신체 크기에 따라 제한됩니다. 25kg의 원숭이 한 마리는 하루에 8시간을 먹어야, 530억 개의 뉴런을 유지할 수 있습니다. 인간은 약 150만 년 전 요리를 개발하게 됐고 엄청난 강점을 갖게 됐죠. 음식을 조리하면 몸 밖에서 일차적으로 분해되어 부드러운 상태가 됩니다. 소화기관이 보다 쉽게 에너지를 흡수할 수 있죠. 인간은 요리를 통해 더 많은 에너지를 더 빠른 시간 안에 섭취하게 된 겁니다. 덕분에 인간의 뇌에 세포가 약 860억 개나 밀집할 수 있게 된 겁니다. 원숭이보다 40%나 많죠. 뇌는 이렇게 움직입니다. 뇌가 사용하는 열량의 절반은 단순히 구조 자체를 유지하는데 사용됩니다. 세포막 사이로 나트륨과 칼륨 이온을 교차시켜, 항정성을 유지시키죠. 그렇게 뇌는 에너지 효율의 달인이 된 겁니다. 뇌는 일 분당 3.4의 10의 21승이라는 엄청난 양의 ATP 분자를 소비합니다. ATP는 신체라는 용광로를 태우는 석탄이죠. 860억 개 신경의 잠재력을 유지하는 데, 이토록 엄청난 양의 에너지가 소모된다는 것은 실질적으로 일을 하는 뇌의 전기 신호가 신경 돌기를 통해 시냅스로 전달되는 데 사용할 에너지가 거의 없다는 뜻입니다. 아주 적은 양의 신경에 자극이 전달되어도 뇌 전체에 전기 신호를 전달하는 일은 감당하기 어려울 것입니다. 이때 에너지 효율이 빛을 발합니다. 적은 양의 뇌세포가 일정 시간 동안 신호를 방출하게 하죠. '스파스 코딩'이라는 겁니다. 최소한의 에너지를 사용하여 최대한의 정보를 전달하죠. 적은 양의 전기 신호이지만 이 신호가 퍼져나갈 방법은 수천 가지나 되기 때문입니다. 하지만 다량의 뉴런에서 스파스 코딩이 진행되면 비용의 문제가 발생합니다. 많은 양의 뇌세포에서 신호를 내보내면 불필요한 에너지가 발생하고 오랜 진화의 방식을 따라 결국 버려지게 됩니다. 이 문제의 해결책은 뇌가 한 번에 일할 수 있는 최상의 비율을 찾는 것입니다. 최상의 효율은 바로 1%에서 16%의 뇌세포가 한 번에 활동하는 겁니다. 이것이 인간이 의식을 유지하기 위해 평생 감내하며 살아야 할 에너지의 한계입니다. 에너지원을 축적해야 하기 때문에 대부분의 두뇌 활동이 무의식의 영역에서 이뤄집니다. 그래서 멀티태스킹은 무의미한 일입니다. 인간에겐 두 가지 일을 동시에 할 에너지가 없습니다. 세 개나 다섯 개는 말할 것도 없죠. 멀티태스킹을 하면 집중력이 떨어져 각 작업의 능률이 떨어집니다. 확률적으로 불가능하죠. 우리의 뇌는 이미 똑똑하고 강력합니다. 너무 강력해서 그 힘을 유지하는 데 엄청난 에너지가 필요할 정도죠. 게다가 어찌나 똑똑한지 에너지 효율 방안까지 마련했습니다. 그러니 허무맹랑한 신화에 속아 여러분의 뇌가 게으르다고 생각해 죄책감을 느끼지 마세요. 그거야말로 에너지 낭비입니다. 이 설명을 듣고도 그런 행동이 에너지 낭비임을 모르시진 않겠죠? 여러분에게는 유지하는 데만 엄청난 에너지가 필요한 수십억 개의 뉴런이 있습니다.