Nasz mózg pochłania ogromne ilości energii. Wiemy, dlaczego tak się dzieje

medycyna

Nawet w stanie spoczynku ludzki mózg pobiera aż 20 procent energii potrzebnej do funkcjonowania całego organizmu. Łącznie pochłania natomiast 10-krotnie więcej energii niż pozostałe części naszego organizmu.

Zdaniem autorów badania opublikowanego na łamach Science Advances za tę
„prądożerność” odpowiadają neurony. Kiedy przekazują one sobie sygnały, korzystają z tzw. synaps. Najpierw neuron przedsynaptyczny emituje wiązkę pęcherzyków w pobliże synapsy. Pęcherzyki te następnie zasysają neuroprzekaźniki z wnętrza neuronu i są transportowane w kierunku krawędzi neuronu. Tam łączą się z błoną, uwalniając neuroprzekaźniki do szczeliny synaptycznej i kontynuują przekazywanie informacji.

Czytaj też: Meduzy odkrywają swoje tajemnice. Naukowcy umieją „czytać” w ich mózgach

Reklama

I choć wiadomo, że wymienione etapy cechują się wysokim zapotrzebowaniem na energię, to mniej zrozumiały wydawał się fakt, iż wyłączenie tej aktywności wcale nie powoduje ograniczenia zapotrzebowania energię do zera. Twórcy nowych badań w tej sprawie przeprowadzili eksperymenty dotyczące zakończeń nerwowych. Za ich sprawą porównali stan metaboliczny synapsy w stanie aktywnym i nieaktywnym.

Ludzki mózg ma znacznie wyższe zapotrzebowanie na energię nie pozostałe części naszego ciała

Okazało się, że kluczem do rozwiązania zagadki jest „pompa” odpowiedzialna za wypychanie protonów ze wspomnianych pęcherzyków. Pompa ta nigdy nie odpoczywa i wymaga ciągłego dopływu energii. Pomiary wykazały, że odpowiadała ona za połowę zużycia energii przez synapsę w stanie spoczynku. Wiadomo też, że niektóre neurony w ludzkim mózgu mogą być bardziej podatne na utratę energii. Wyjaśnienie, dlaczego tak się dzieje, mogłoby umożliwić ich zabezpieczenie np. w sytuacji, gdy mózg jest pozbawiony tlenu.