科学探索|最新研究揭晓为什么大脑需要消耗许多能量( 二 )
但是研究人员发现 , 即使囊泡充满了神经递质 , 转运蛋白的形状仍在继续变化 , 尽管它们没有向囊泡中运送神经递质 , 但它们继续喷出质子 , 这就需要质子泵持续工作 , 以补充囊泡中质子数量 。
瑞安说:“所以我们发现了囊泡的低效表现 , 尽管其泄漏的质子数量很少 , 但一直处于泄漏状态中 , 所消耗的能量是很大的 , 即使大脑没有任何脑电活动 , 最终也会消耗很多的能量 。”
据悉 , 这些研究是在实验室中对老鼠神经元进行试验的 , 但是人类和老鼠之间的大脑机制十分相似 , 因此该研究结论很可能也适用于人类大脑 。
目前还不清楚为什么人类大脑会进化形成这种能量泄漏机制 , 但这种简单的形状改变可能是为了让囊泡能快速地存储神经递质 , 想象一下 , 如果你的汽车经常低速高档下行驶 , 高档下加速多少就浪费相应的燃料 , 或许让突触处于待命状态下所付出的代价 , 相当于能量的低效利用 。
赖安和研究同事希望这项发现不仅有助于人们对人类大脑的基本理解 , 而且还有助于临床应用研究 , 例如:该发现可能更好地理解和治疗某些疾病 , 在帕金森氏症等疾病中 , 大脑可能没有足够的能量来制造5‘-三磷酸腺苷 。在该情况下 , 就相当于一辆汽车低速高档运行 , 如果切断了输油管 , 真的就会有麻烦了 。
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