Det er godt etablert at hjernen bruker mer energi enn noen andre menneskelige organ, regnskap for opptil 20% av kroppens totale hale. Inntil nå, de fleste forskere mente at det brukes mesteparten av energien til brensel elektriske impulser som nevroner benytte for å kommunisere med hverandre. Slår ut, men det er bare en del av historien.,
En ny studie i Proceedings of the National Academy of Sciences, USA viser at to tredjedeler av hjernens energi budsjettet er brukt til å hjelpe nevroner eller nerveceller, «ild», eller sender signaler. Den gjenværende tredje, men brukes til hva studere co-forfatter Wei Chen, en radiolog ved University of Minnesota Medical School, refererer til som «rengjøring» eller celle-helse vedlikehold.
Forskere nådd sine konklusjoner etter imaging hjernen med magnetisk resonans spektroskopi (MRS) for å måle energien sin produksjon i løpet av aktivitet skift., Chen sier teknologien, som har eksistert i tre tiår og er brukt til å spore produkter av metabolisme i ulike vev, kan være medvirkende til en dag i å oppdage hjernen feil eller diagnostisere svulster eller forløpere for nevrodegenerativ sykdom (slik som Alzheimer og Parkinson) tidlig.
Chen og hans kolleger brukte FRU spesielt for å spore pris av adenosin trifosfat (ATP) produksjon, er den primære kilden til cellulær energi, i rotte hjerner., FRU benytter en magnetisk resonans imaging (MRI) maskinen er programmert til å plukke opp bestemte elementer i kroppen—i dette tilfellet, de tre fosfor atomer i hvert ATP-molekylet. Målet: å finne ut om ATP produksjonen er knyttet til hjernens aktivitet ved å måle energi brukt under ulike nivåer av bevissthet.
Sikker nok, ATP nivåene viste seg å variere med hjernens aktivitet. Teamet bemerket at når lab-rotter ble slått ut, de produserte 50 prosent færre ATP molekyler enn da de var mildt bedøvet.,ATP produseres når hjernen er inaktive, sier Chen, ser ut til å gå mot det meste celle vedlikehold, mens ytterligere ATP finnes i mer våken dyr drevet andre hjernens funksjoner. Han antyder at bare en tredjedel av ATP produseres i fullt våken hjerne brukes for rengjøring funksjoner, og la resten til andre aktiviteter.
«Rengjøring makt er viktig for å holde hjernen vev i live,» sier Chen, «og for mange biologiske prosesser i hjernen,» i tillegg til neuronal samtaler., Belastet natrium, kalsium og kalium atomer (eller ioner) er kontinuerlig gått gjennom membraner i cellene, slik at nevroner kan lade opp til fire. ATP leverer energi som kreves for disse ionene til å gå gjennom cellemembraner. Chen sier at det må være nok energi til å opprettholde en skikkelig ioniske balanse inne i og utenfor cellene, hvis for mange blir sittende fast på innsiden, det kan føre til hevelse, som kan skade cellene og føre til slag, og andre forhold.
Han sier laget har siden brukt FRU til å studere energi krever en katt hjernen, som de sa også hoppet når kitty var visuelt stimulert., Neste opp: mennesker, som Chen sier forskerne håper å studere «veldig snart.»