То је једна од великих мистерија неуронауке – зашто неактиван орган и даље захтева толико снаге?
Утроши до 10 пута више енергије од остатка тела, прождирући у просеку 20 посто енергетског уноса када човек одмара. Чак и код пацијената који су у коми, за које се каже да проживљавају мождану смрт, мозак и даље троши велику количину енергије, само два до три пута мање него иначе. То је једна од великих мистерија неуронауке – зашто неактиван орган и даље захтева толико снаге? Нова студија је изгледа коначно дала одговор на то питање.
Kада мождана ћелија прослеђује сигнал другом неурону, чини то путем синапсе, односно додирне тсчке између аксона једне ћелије и дендрита или аксона друге. Шта је то аксон, односно како изгледају делови нервне ћеије, можете видети на слици доле. Прво предсинаптички неурон шаље хрпу везикула на крај свог анксона, најближе синапси. Везикуле затим усисавају неуротрансмитере из неурона, понашајући се као омотнице у којима се преноси важна порука. Те „омотнице” затим путују до самог руба неурона, где се спајају с мембраном, ослобађајући притом неуротрансмитере (поруку) у синапсу. Одраније се зна да овај процес захтева знатну количину енергије.
Зашто мозак у мировању троши много енергије? Шта се догађа када нервна активност утихне? Због чега он наставља да троши велику количину енергије? Kако би то схватили, научници су спровели неколико експеримената на нервним завршецима и упоређивали метаболичко стање активне и неактивне синапсе. Чак и када живчани завршеци нису слали поруке, синаптичке везикуле су и даље имале високе захтеве за метаболичком енергијом. Наиме, изгледа да пумпа која стоји иза потискивања протона из везикула и усисавања неуротрансмитера никада не мирује и да је за њен рад потребан сталан доток енергије.
Та пумпа је током експеримената била крива за половину метаболичке потрошње синапсе у стању мировања, пише Science Alert. Научници су објаснили да је разлог томе то што та пумпа зна да пропушта, па синаптичке везикуле непрестано избацују протоне, чак и ако су већ пуне неуротрансмитера и ако неурон није активан. Неки неурони у мозгу су вероватно подложнији губитку енергије и било би корисно установити разлог да би се могли што дуже очувати, чак и ако су лишени кисеоника или шећера.
„Помоћу оваквих открића можемо боље разумети зашто је људски мозак толико рањив у ситуацијама прекида или слабе опскрбе енергијом”, рекао је биохемичар Тимоти Рајан с Well Cornell Medicine факултета у Њујорку. „Kада бисмо имали сигуран начин да смањимо овај одлив енергије и тако успоримо метаболизам мозга, то би могло бити врло корисно у клиничком смислу.” Истраживање под називом Synaptic vesicle pools are a major hidden resting metabolic burden of nerve terminals објављено је у часопису Science Advances.
(Извор Индекс)
