dobrze wiadomo, że mózg zużywa więcej energii niż jakikolwiek inny narząd ludzki, co stanowi nawet 20 procent całkowitego zaciągu organizmu. Do tej pory większość naukowców uważała, że wykorzystuje większość tej energii do napędzania impulsów elektrycznych, które neurony wykorzystują do komunikowania się ze sobą. Okazuje się jednak, że to tylko część historii.,
Nowe badanie w Proceedings of the National Academy of Sciences USA wskazuje, że dwie trzecie budżetu energetycznego mózgu jest wykorzystywane do pomocy neuronom lub komórkom nerwowym „ogień” lub wysyłania sygnałów. Pozostała trzecia jest jednak używana do tego, co współautor Wei Chen, radiolog z University of Minnesota Medical School, określa jako „sprzątanie” lub utrzymanie zdrowia komórek.
naukowcy doszli do swoich wniosków po zobrazowaniu mózgu za pomocą spektroskopii rezonansu magnetycznego (MRS)w celu pomiaru jego produkcji energii podczas zmian aktywności., Chen mówi, że technologia, która istnieje już od trzech dekad i jest używana do śledzenia produktów metabolizmu w różnych tkankach, może okazać się instrumentalna pewnego dnia w wykrywaniu defektów mózgu lub diagnozowaniu nowotworów lub prekursorów chorób neurodegeneracyjnych (takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona) wcześnie.
Chen i jego współpracownicy wykorzystali MRS specjalnie do śledzenia szybkości produkcji adenozynotrójfosforanu (ATP), głównego źródła energii komórkowej, w mózgach szczurów., MRS wykorzystuje rezonans magnetyczny (MRI) maszyna zaprogramowana do pobierania poszczególnych pierwiastków w organizmie—w tym przypadku, trzy atomy fosforu w każdej cząsteczce ATP. Ich celem jest ustalenie, czy produkcja ATP jest powiązana z aktywnością mózgu poprzez pomiar energii zużywanej na różnych poziomach świadomości.
poziom ATP wydaje się zmieniać wraz z aktywnością mózgu. Zespół zauważył, że kiedy szczury laboratoryjne zostały znokautowane, produkowały o 50 procent mniej cząsteczek ATP niż w przypadku lekkiego znieczulenia.,ATP wytwarzany, gdy mózg jest nieaktywny, mówi Chen, wydaje się iść głównie w kierunku utrzymania komórek, podczas gdy dodatkowe ATP znalezione u bardziej czujnych zwierząt napędzały inne funkcje mózgu. Spekuluje, że tylko jedna trzecia ATP wytwarzanego w w pełni rozbudzonych mózgach jest wykorzystywana do funkcji porządkowych, pozostawiając resztę na inne czynności.
„oprócz czatów neuronalnych ważne jest utrzymanie przy życiu tkanki mózgowej” – mówi Chen – „oraz dla wielu procesów biologicznych zachodzących w mózgu”., Naładowane Atomy sodu, wapnia i potasu (lub jony) są w sposób ciągły przepuszczane przez błony komórkowe, dzięki czemu neurony mogą ładować się do ognia. ATP dostarcza energii potrzebnej dla tych jonów do przechodzenia przez błony komórkowe. Chen mówi, że musi być wystarczająco dużo energii, aby utrzymać właściwą równowagę jonową wewnątrz i na zewnątrz komórek; jeśli zbyt wielu utknie w środku, może to spowodować obrzęk, który może uszkodzić komórki i doprowadzić do udarów i innych warunków.
napisał (a):, Następny: ludzie, które Chen mówi badacze nadzieję badać ” bardzo szybko.”