چرا مغز در زمان استراحت خود انرژی زیادی مصرف می‌كند؟

دانشمندان سرانجام دریافتند چرا مغز حتی در زمان استراحت خود نیز انرژی زیادی را مصرف می‌كند.

1400/09/17
|
10:33

به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان به نقل از «science alert»، دانشمندان سر انجام كشف كردند چرا مغز انسان انرژی زیادی را حتی در زمان استراحت خود مصرف می‌كند. مغز انسان تا ده برابر بیشتر از بقیه اعضای بدن انرژی مصرف می‌كند؛ تا جایی كه به طور متوسط 20 درصد از سوخت مصرفی بدن ما را در زمان استراحت نیز مصرف می‌كند.

حتی در بیمارانی نیز كه در حالت اغما به سر می‌برند، مغز فقط دو تا سه برابر انرژی كمتر مصرف می‌كند. این مسئله یكی از بزرگترین راز‌های علوم اعصاب است كه چرا یك اندام غیر فعال، این مقدار به انرژی نیاز دارد؟

هنگامی كه یك سلول مغزی سیگنالی را به سلول دیگری ارسال می‌كند، این كار را از طریق یك سیناپس یا یك شكاف كوچك بین آن‌ها انجام می‌دهد. ابتدا، نورون پیش سیناپسی دسته‌ای از وزیكول‌ها را به انتهای دُم خود، یعنی نزدیك‌ترین مكان به سیناپس می‌فرستد. سپس این وزیكول‌ها انتقال دهنده‌های عصبی را از درون نورون می‌مكند و به نوعی مانند پاكت‌هایی عمل می‌كنند كه پیام‌هایی را كه نیاز به ارسال پستی دارند، نگه می‌دارند.

این پاكت‌های پر شده سپس به لبه نورون منتقل می‌شوند؛ جایی كه آن‌ها به غشاء متصل شده و انتقال دهنده‌های عصبی خود را در شكاف سیناپسی آزاد می‌كنند. پس از رسیدن به اینجا، این فرستنده‌ها به گیرنده‌های سلول «پس سیناپسی» متصل می‌شوند و بدین ترتیب پیام را ادامه می‌دهند.

ما پیشتر می‌دانستیم كه مراحل این فرآیند اساسی به مقدار قابل توجهی از انرژی مغز نیاز دارد و بنابر این منطقی است كه یك مغز فعال، انرژی زیادی را مصرف كند؛ اما در خصوص زمانی كه مغز چنین فعال نیست، مسئله چطور می‌شود؟

محققان آزمایش‌های متعددی را روی پایانه‌های عصبی طراحی كردند و در نهایت دریافتند پمپی كه مسئول بیرون راندن پروتون‌ها از وزیكول و در نتیجه مكیدن انتقال دهنده‌های عصبی به داخل است، به نظر می‌رسد كه هرگز استراحت نمی‌كند و برای كار كردن به یك جریان ثابت انرژی نیاز دارد.

در واقع طبق كشف این دانشمندان، این پمپ «پنهان» مسئول نیمی از مصرف متابولیك سیناپس در حال استراحت در آزمایش‌ها بود. گفتنی است نتایج این تحقیقات در مجله علمی «Science Advances» به چاپ رسیده است.

دسترسی سریع