Es ist bekannt, dass das Gehirn mehr Energie verbraucht als jedes andere Organ: Es verbraucht bis zu 20 % aller vom Körper produzierten "Kapazitäten". Bisher ging man davon aus, dass dieser Betrag für die Übertragung elektrischer Signale aufgewendet wird. Aber es stellte sich heraus, dass bis zu einem Drittel davon allein dafür aufgewendet wird, Nervenzellen „in Form“zu h alten.
Amerikanische Wissenschaftler unter der Leitung von Wei Chen fanden heraus, dass das Gehirn nur etwa 2/3 seines Energiebudgets für die Erzeugung von Nervenimpulsen aufwendet. Das restliche Drittel geht an den "Haush alt" - um den Normalzustand der Zellen aufrechtzuerh alten.
Um dies zu zeigen, verfolgten Wissenschaftler mithilfe von Magnetresonanzspektroskopie den Grad der Synthese von Adenosintriphosphat (ATP) – der Hauptenergiequelle – im Gehirn von Ratten. Dabei wurde ein möglicher Zusammenhang zwischen ATP-Produktion und Gehirnaktivität untersucht.
Wie vorhergesagt variierten die ATP-Spiegel signifikant mit der Gehirnaktivität. Wenn Ratten ausgesch altet wurden, wurde in ihrem Gehirn 2-mal weniger ATP produziert als im Zustand der leichten Anästhesie. Die Autoren argumentieren, dass das Gehirn in einem inaktiven Zustand Energie hauptsächlich für die Aufrechterh altung der lebenswichtigen Aktivität der Zellen aufwendet, während das im „bewussten“Zustand zusätzlich synthetisierte ATP für andere Funktionen aufgewendet wird. Nach ihren Schätzungen wird nur etwa ein Drittel des von einem voll wachen Gehirn synthetisierten ATP für die Aufrechterh altung der lebenswichtigen Aktivität der Zellen aufgewendet, und der Rest wird für andere Funktionen verwendet.
Die Aufrechterh altung des normalen Zustands von Neuronen ist für das volle Funktionieren des Gehirngewebes und den normalen Ablauf vieler biologischer Prozesse notwendig. Geladene Ionen von Natrium, Kalium und Kalzium bewegen sich ständig durch die Membranen von Nervenzellen und sorgen für deren Wiederaufladung, Tonisierung und Erzeugung von Nervenimpulsen. Diese Prozesse erfordern eine erhebliche Menge an Energie, und ihre Verletzungen können zur Ansammlung von Ionen in den Zellen, deren Schwellung und Tod führen.
Das Gehirn birgt noch immer so viele Geheimnisse wie das Universum. So wurde erst kürzlich eine ziemlich unerwartete Entdeckung gemacht: Es stellte sich heraus, dass ein einzelnes Neuron völlig ausreicht, um einzelne mentale Prozesse auszuführen. Lesen Sie: Mikrogedanken.
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