Proč mozek spotřebuje tolik energie

Nová studie řízená Národní Akademií vědců v USA odhalila, že dvě třetiny energie v mozku jsou využity neurony na odeslání signálu. Zbývající třetina je využívána k tomu, co spolu autor studie Wei Chen radiolog ze Zdravotní školy Minnesotské Univerzity (University of Minnesota Medical School) popisuje jako zdravotní prevenci a údržbu buněk.

Výzkumníci dosáhli tohoto závěru zobrazením mozku pomocí spektroskopické magnetické resonance (MRS), aby mohli změřit jeho produkci energie v různých situacích. Chen tvrdí, že technologie, která existuje už tři desetiletí a je používána k vyhledávání produktů metabolismu v různých tkáních, by mohla jednoho dne být důkazním nástrojem pro zjišťování mozkových defektů a při diagnostice nádorů nebo předchůdců neurodegeneračních chorob (jako jsou Alzheimerova nebo Parkinsonova nemoc).

Chen a jeho kolegové použili MRS k změření hodnoty produkce adenosin trifosfátu (ATP), základního zdroje energie v buňkách krysího mozku. MRS používá magnetické resonanční zobrazování (MRI). Jejich cílem je determinovat ATP produkty, které jsou propojeny s mozkovými aktivitami a to tak, že změří spotřebovanou energii během různých úrovní vědomí.

Hodnoty ATP se viditelně mění v závislosti na mozkové aktivitě. Tým zaznamenal, že jakmile jsou laboratorní krysy omráčeny, začnou produkovat o 50 procent méně ATP molekul, než když jsou v částečné anestezii. ATP vyprodukované ve chvíli kdy je mozek neaktivní, vypadají, že jsou využívány hlavně na údržbu buněk, kdežto dodatečné ATP nalezené u bdělejších jedinců poháněly ostatní mozkové funkce. Domnívají se, že v plně bdělém stavu je využívána pro údržbu buněk pouze jedna třetina vyprodukovaných ATP a zbytek je využíván pro jiné aktivity mozku.

"Udržovací energie je důležitá pro zachování mozkových tkání při životě," říká Chen, "a pro mnoho dalších biologických procesů mozku," například pro komunikaci neuronů. 

Přejete si zlepšit kognitivní funkce svého mozku? Objednejte se k nám.

Zdroj: EEG Institut