研究人员确定大脑需要多少氧气

季策宜
导读 大脑对能量的需求很高,对缺氧非常敏感。LMU的神经生物学家现在首次成功地将耗氧量与一些神经细胞的活动联系起来。相对于体重,大脑对能量

大脑对能量的需求很高,对缺氧非常敏感。LMU的神经生物学家现在首次成功地将耗氧量与一些神经细胞的活动联系起来。相对于体重,大脑对能量的需求很高,对缺氧非常敏感。LMU的神经生物学家现在首次成功地将耗氧量与一些神经细胞的活动联系起来。

与体重相比,大脑需要不成比例的能量。这种能量主要是有氧代谢产生的,消耗了大量的氧气。因此,大脑中的氧浓度是影响神经细胞和胶质细胞功能的重要参数。然而,到目前为止,尚不清楚大脑中消耗了多少氧气,以及它与神经元活动的关系。u神经生物学家汉斯斯特拉卡、苏珊祖古尔和拉斯昆兹现在已经成功地在整个大脑中直接测量了它,并首次将其与神经细胞活动相关联。科学家在《BMC生物学》杂志上报道了他们的结果。

在一个已建立的动物模型中,即ta与爪蟾爪蟾,科学家使用电化学传感器来确定大脑和其中一个脑室中的氧浓度。在药物物质的帮助下,它们可以专门控制大脑可用的氧气量,并抑制神经细胞的活动。以控制眼球运动的神经细胞为例,科学家成功记录了耗氧量与神经细胞活动的关系。

斯特拉卡说,“我们发现,在正常的空气饱和环境中,大脑缺氧,这意味着无法检测到氧气。”因此,细胞立即利用完全氧气合成富含能量的物质。如果大气中的可用氧浓度超过两倍,能量代谢就会饱和,大脑中就会有大量的氧气。

斯特拉卡说,“我们还可以证明,在正常手术过程中,只有大约50%的氧气用于神经细胞活动。”“因此,另外50%的神经胶质细胞和维持神经细胞的基本代谢率是必要的。但是,活动增加的神经细胞会消耗更多的氧气。”

为了更好地理解大脑是如何处理信息的,有必要知道氧气的可用性和大脑活动之间的关系。科学家的研究结果对此提供了初步的见解,并为未来实验中进一步研究大脑的能量平衡和测量各种神经细胞功能的耗氧量提供了重要的基础。从医学角度来看,这可能也是有意义的,例如,更好地理解大脑缺氧的后果,或者更好地解释通过成像技术获得的关于大脑活动的信息。

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