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脑细胞比我们想象的要光滑

发布时间:2019-02-05 01:16:04来源:未知点击:

作者:Andy Coghlan大鼠脑细胞在与对方交谈时浪费的能量很少这一发现可能听起来并不寻常,但它挑战了长期以来的观点,即脑细胞在发送信号方面效率极低 1939年,剑桥大学的Alan Hodgkin和伦敦大学学院的Andrew Huxley对巨型鱿鱼的神经细胞进行了实验他们的结论是,沿着轴突发送的电信号的能量 - 细胞的“电缆”,在巨型鱿鱼中每直径1毫米 - 是理论最小值的四倍但是根据新的结果,大鼠脑细胞中的某些轴突效率更高,仅使用发送信号所需的理论最小能量的1.​​3倍研究人员说,这并不意味着鱿鱼的结果是错误的,只是认为哺乳动物的脑细胞效率低下是错误的然而,他们说我们可以假设大鼠的结果可以应用于人脑细胞 “在哺乳动物脑细胞类型中发现的电信号非常相似,”德国法兰克福Max-Planck脑研究所的Henrik Alle说,该研究的主要作者 Alle及其同事研究了大鼠的大脑切片,将微小的电极连接到各个轴突上,以测量电信号和电流轴突以动作电位的形式传递信息,细胞壁上电压的短暂变化,由细胞内外离子平衡的变化引起 1963年获得诺贝尔医学奖的赫胥黎和霍奇金认为,鱿鱼细胞效率低,因为进入细胞的钠离子会中和离去的钾离子的影响这阻碍了跨细胞膜产生净电压 “这就像加速器和制动器同时启动一样,”新研究的联合负责人伦敦大学学院的Arnd Roth说在大鼠细胞中,该过程效率更高,进入的钠离子和输出的钾离子之间几乎没有任何重叠根据他们的发现,Roth,Alle和Max-Planck脑研究所的共同作者JörgGeiger说,我们对人脑中能量消耗的理解可能需要修改尽管只占体重的2%,但结果并没有改变大脑消耗我们身体燃烧能量20%的发现但他们确实帮助了解大脑中哪些过程真正消耗最多的能量,Alle说关于结果是否对脑扫描的解释有影响,这仍然是一个悬而未决的问题目前的假设是,扫描显示的高血流区域可能是大脑最活跃的区域,但今年早些时候发表的研究对这一观点提出了挑战期刊参考:Science(DOI:10.1126 / science.11​​74331)更多关于这些主题: