Нейробиологи выяснили, почему мозг потребляет много энергии даже в покое - «Наука и техника»

Добавлено 07-дек-2021, 00:00 От Митрофан

Живой организм потребляет большое количество энергии и, как выяснили ученые, самая «прожорливая» его часть — мозг. Он продолжает работать даже в состоянии покоя, когда человек спит, и, по подсчетам, в этом состоянии потребляет в десять раз больше энергии, чем остальная часть тела.
Эта работа продолжается и в случае, если человек впал в кому: «мертвый», казалось бы, мозг потребляет всего в два-три раза меньше энергии, чем в «рабочем» состоянии.
Ученые попытались найти объяснение этому факту, и результаты их исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Большое количество энергии требует, как выяснилось, беспрерывная работа крошечных клеток — нейронов. Именно они передают друг другу сигналы, вот как это происходит: «клетка мозга передает сигнал другому нейрону, через синапс или небольшой промежуток между ними. Вначале пресинаптический нейрон посылает пучок пузырьков к концу своего хвоста, ближайшему к синапсу. Затем эти пузырьки всасывают нейротрансмиттеры из нейрона, действуя как „конверты“, в которых хранятся сообщения, нуждающиеся в отправке по почте. Затем „конверты“ транспортируются к самому краю нейрона, где они „состыковываются“ и соединяются с мембраной, высвобождая свои нейротрансмиттеры в синаптическую щель. И прикрепляются к рецепторам на „постсинаптической“ клетке, тем самым продолжая сообщение».
Этот сложнейший процесс передачи информации требует большого количества энергии, особенно при активной работе мозга. Ведь нейронов — миллиарды, и все они выполняют свою функцию. Когда же мозг «отдыхает» и нейронное возбуждение утихает, синаптические пузырьки продолжают всасывать нейротрансмиттеры, действуя по принципу насоса. Благодаря этого в мозге продолжаются метаболические процессы, необходимые для поддержания жизни.
Подобные исследования очень важны, ведь они проливают свет на механизм уязвимости нейронов к недостатку энергетической подкормки — когда испытывают нехватку кислорода или сахара. И ученые в дальнейшем найдут способы сохранения клеток мозга в экстремальных ситуациях.

Живой организм потребляет большое количество энергии и, как выяснили ученые, самая «прожорливая» его часть — мозг. Он продолжает работать даже в состоянии покоя, когда человек спит, и, по подсчетам, в этом состоянии потребляет в десять раз больше энергии, чем остальная часть тела. Эта работа продолжается и в случае, если человек впал в кому: «мертвый», казалось бы, мозг потребляет всего в два-три раза меньше энергии, чем в «рабочем» состоянии. Ученые попытались найти объяснение этому факту, и результаты их исследования опубликованы в журнале Science Advances. Большое количество энергии требует, как выяснилось, беспрерывная работа крошечных клеток — нейронов. Именно они передают друг другу сигналы, вот как это происходит: «клетка мозга передает сигнал другому нейрону, через синапс или небольшой промежуток между ними. Вначале пресинаптический нейрон посылает пучок пузырьков к концу своего хвоста, ближайшему к синапсу. Затем эти пузырьки всасывают нейротрансмиттеры из нейрона, действуя как „конверты“, в которых хранятся сообщения, нуждающиеся в отправке по почте. Затем „конверты“ транспортируются к самому краю нейрона, где они „состыковываются“ и соединяются с мембраной, высвобождая свои нейротрансмиттеры в синаптическую щель. И прикрепляются к рецепторам на „постсинаптической“ клетке, тем самым продолжая сообщение». Этот сложнейший процесс передачи информации требует большого количества энергии, особенно при активной работе мозга. Ведь нейронов — миллиарды, и все они выполняют свою функцию. Когда же мозг «отдыхает» и нейронное возбуждение утихает, синаптические пузырьки продолжают всасывать нейротрансмиттеры, действуя по принципу насоса. Благодаря этого в мозге продолжаются метаболические процессы, необходимые для поддержания жизни. Подобные исследования очень важны, ведь они проливают свет на механизм уязвимости нейронов к недостатку энергетической подкормки — когда испытывают нехватку кислорода или сахара. И ученые в дальнейшем найдут способы сохранения клеток мозга в экстремальных ситуациях.