Нейробіологи встановили, яка кількість кисню потрібна мозку

Мозок має високу потребу в енергії і дуже чутливо реагує на дефіцит кисню. Нейробіологам LMU вперше вдалося безпосередньо пов'язати споживання кисню з активністю певних нервових клітин, інформує Ukr.Media.

Мозок потребує непропорційної кількості енергії в порівнянні з масою тіла. Ця енергія в основному генерується аеробними метаболічними процесами, які споживають значну кількість кисню. Тому концентрація кисню в мозку є важливим параметром, який впливає на функцію нервових клітин і гліальних клітин. Однак, скільки кисню споживається в мозку і як це пов'язано з нейрональною активністю, до цього часу значною мірою невідомо.

Нейробіологи LMU Ханс Страк, Сьюзан Озугур і Ларс Кунц вперше змогли прямо виміряти це у непошкодженому мозку і співвіднести його з активністю нервових клітин.

Експеримент

У вже встановленої моделі на тваринах — головастиках жаб-пазуристих Xenopus laevis — вчені використовували електрохімічні сенсори для визначення концентрації кисню в мозку і в одному із шлуночків мозку. Вони змогли специфічно контролювати кількість кисню, доступної для мозку, а також інгібувати активність нервових клітин за допомогою фармакологічних речовин.

"Ми виявили, що мозок є нормальним у нормальному середовищі, насиченому повітрям, що означає, що кисень не може бути виміряний. Таким чином, повний кисень негайно використовувався клітинами для синтезу багатих енергією речовин. Якщо було доступно більш ніж удвічі більше концентрації кисню в атмосфері, енергетичний обмін був насичений, і в мозку в надлишку присутній кисень".

Це також може мати значення з медичної точки зору, наприклад, для кращого розуміння наслідків дефіциту кисню в мозку або для кращої інтерпретації інформації про активність мозку, отриманої за допомогою методів візуалізації.