Нейробиологи выяснили, почему мозг потребляет много энергии даже в покое

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.