به گزارش ایسنا و به نقل از مدیکال اکسپرس، مغز تقاضای انرژی بالایی دارد و نسبت به کمبود اکسیژن بسیار حساس است و به سرعت به آن واکنش نشان می دهد. متخصصان مغز و اعصاب دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ آلمان( LMU) اکنون برای اولین بار موفق به دریافت ارتباط مستقیم مصرف اکسیژن با فعالیت سلول های عصبی خاص شده اند.
مغز با توجه به به جرم خود نسبت به بقیه اعضای بدن به انرژی بسیار بیشتری نیاز دارد. این انرژی عمدتاً توسط فرآیندهای متابولیک هوازی تولید می شود که مقادیر قابل توجهی اکسیژن مصرف می کنند. بنابراین، غلظت اکسیژن در مغز یک پارامتر مهم است که بر عملکرد سلول های عصبی و سلول های گلیال تأثیر می گذارد.
با این حال، اینکه چقدر اکسیژن در مغز مصرف می شود و این موضوع چه ارتباطی با فعالیت عصبی مغز دارد، تاکنون ناشناخته مانده بود." هانس استراکا"،" سوزان اوزگور" و" لارس کونز" متخصصان مغز و اعصاب LMU اکنون برای اولین بار موفق به اندازه گیری آن شده اند و نتایج خود را در مجله BMC Biology منتشر کرده اند.
دانشمندان در یک مدل حیوانی( قورباغه) از حسگرهای الکتروشیمیایی برای تعیین غلظت اکسیژن در مغز و یکی از بطن های مغز استفاده کردند. آنها توانستند به طور مشخص میزان اکسیژن در دسترس مغز را کنترل کنند و همچنین فعالیت سلول های عصبی را با کمک مواد دارویی مهار کنند.
دانشمندان با استفاده از نمونه سلول های عصبی که حرکات چشم را کنترل می کنند، موفق شدند رابطه بین مصرف اکسیژن و فعالیت سلول های عصبی را به طور مستقیم ثبت کنند.
" استراکا" می گوید:ما دریافته ایم که در شرایطی که مغز با هوا اشباع شده، میزان اکسیژن قابل اندازه گیری نیست.
بنابراین تمام اکسیژن بلافاصله توسط سلول ها برای سنتز مواد غنی از انرژی مورد استفاده قرار گرفت. اگر بیش از دو برابر غلظت اکسیژن اتمسفری وجود داشته باشد، متابولیسم انرژی اشباع شده و اکسیژن به وفور در مغز وجود دارد.
" استراکا" می گوید:ما همچنین توانستیم نشان دهیم که در حین عملکرد طبیعی فقط حدود ۵۰ درصد از اکسیژن برای فعالیت سلول های عصبی استفاده می شود. بنابراین ۵۰ درصد دیگر برای سلول های گلیال و برای حفظ میزان متابولیک اساسی سلول های عصبی مورد نیاز است. با این وجود سلول های عصبی با افزایش فعالیت اکسیژن بیشتری مصرف می کنند.
برای درک بهتر چگونگی پردازش اطلاعات در مغز، آگاهی از رابطه بین در دسترس بودن اکسیژن و فعالیت مغز ضروری است. نتایج دانشمندان بینش اولیه را در این مورد ارائه می دهد و مبنای مهمی برای بررسی های بیشتر تعادل انرژی مغز در آزمایش های آینده و اندازه گیری میزان مصرف اکسیژن برای عملکردهای مختلف سلول های عصبی است. این تحقیق همچنین می تواند برای درک بهتر پیامدهای کمبود اکسیژن در مغز یا تفسیر بهتر اطلاعات مربوط به فعالیت مغز به دست آمده با تکنیک های تصویربرداری مفید باشد.
- 19
- 6
