儿童大脑葡萄糖之间的战争和brawn-the隐藏战斗使我们人类

的美国国家科学院院刊》上最近发表的一篇论文显示之间的密切联系儿童的缓慢增长和高他们的大脑对葡萄糖的消耗。提出解释:通过节省精力用在增长,这将是孩子们可以把他们的大脑更多的葡萄糖。本周的诉讼发表回应建议的另一个理论:缓慢增长的一揽子的一部分适应防止骨骼肌与大脑对血糖进行竞争。

这个科学背景是最重要的一个生物几乎是不可能的事情我们内部儿童大脑的新陈代谢。孩子的大脑可以在精致的细节图和核磁共振扫描,但什么是新陈代谢的吗?科学家可以偷看放射性示踪剂,但是道德限制的场合很少,这样一个看起来是合理的医疗需要。

有限的研究,揭示了大脑不同于成人或婴儿。其能源guzzling-the大脑皮层使用葡萄糖的两倍,在出生后第一年使用,或者它将使用二十多岁。的解释是,小孩子双打组件的大脑烧伤最——神经元突触连接。加倍叫做过度繁荣使大脑修剪下来的连接在开发过程中,最好使布线要求成人的认知。这个改进是neuromaturation的关键部分。

它创造了一个巨大的生理问题。一个五岁几乎相同的灰质体积作为一个成年人,但只有一个身体的三分之一大小。结果在近一半的每一点的食物要燃料能源要求成人大脑接近十分之一。

原来的纸PNAS峰值的酷杂瓦和他的同事们研究发现,年轻的大脑的能源需求比例密切匹配峰值减缓在孩子的身体成长。身体的推论是,增长放缓,所以能量,将分配给做额外的组织习惯大脑。

但这解释吗?响应由伦敦大学学院的约翰Skoyles提出了一个更复杂的情况。第一,不增长的额外节省的组织的能量很小的额外需求相比,年轻的大脑。第二,有一个更决定把大脑之间的冲突和骨骼肌glucose-staying小可以适应一个包的一部分,防止骨骼肌完胜稍年轻的大脑对葡萄糖。

即使在成人与他们更大的身体,能够更好的匹配葡萄糖需要及其生成、持续激烈的运动可以导致血液中的葡萄糖进行滴足以引起低血糖。如果这种运动相关的低血糖症是发生在儿童可能是灾难性的。这是因为孩子的大脑受到损伤与小得多比成年人和葡萄糖水平下降,当然,他们的大脑也接受neuromaturation使用更多。

幸运的是,孩子们不会处于危险之中。只是孩子不参与成人的持续强烈的努力导致骨骼肌利用葡萄糖。不是孩子不从事运动量,事实上,他们从事更低和适度的运动比青少年和成年人但当肌肉他们不这样做,当他们做持续的强烈活动,利用葡萄糖。

增长缓慢可能是另一个因素与大脑停止骨骼肌与葡萄糖吗?孩子的身体不仅小而且包含成人骨骼肌的一小部分。这种情况有利大脑是由于有限的身体成长。所以缓慢增长可能与节能的孩子把打破的骨骼肌这可能与大脑葡萄糖。

这个问题似乎神秘但可能彻底改变我们如何理解人类独特性。原因是其中一个意想不到的发现在尼安德特人是他们成长速度比现代人类。如果缓慢增长与能源昂贵neuromaturation这表明尼安德特人尽管有类似大小的大脑,高能时期neuromaturation他们接受可能一直在持续时间短。这意味着全新的理解是什么让我们人类。

我们有大的大脑和复杂的认知联系的能力。但这可能不是唯一的因素在我们的非凡能力cognition-large大脑也需要集中提炼他们的网络连接是否有潜力是充分利用其先进的神经信息处理。如果是目前人类进化可能包含一个被忽视的大舞台,人类大脑进化,这样一个大的内伤人类species-our进化的一个特别长时间的能源昂贵neuromaturation。这使我们独特的利用潜力如此巨大的大脑中没有利用同样大的脑的尼安德特人。

有什么证据增强我们物种neuromaturation账户吗?视频中,约翰•Skoyles博士认为。我们有全球的大脑,而尼安德特人有更多的细长的。出现不同形状就像孩子们进入neuromaturation能源昂贵。可能有一个连接吗?有。

多连接的改进在neuromaturation担忧减少之间的通信延迟的大脑区域分开。大脑形状问题:全球大脑将会越来越少,分离的大脑区域之间的最大距离。这就提出了一个可能性,即人类大脑而不是尼安德特人的大脑被选择来减少跨大脑通信delays-just如果人类所期望的结果而不是尼安德特人的一直在选择完全提取潜在的,否则被隐藏在大的大脑,除非延长neuromaturation允许全面细化其连通性。

一起是什么令人兴奋的是,尽管这将非常不同的研究领域,它们都提供机会为研究测试和探索昂贵的neuromaturation人类起源的角色。远远大于各个部分之和。即使是大问题的研究代谢在年轻的大脑看起来可能solved-new成像技术在地平线上可以允许像核磁共振扫描今天那么简单。

这里的想法建议不仅在理解新时代人类的起源和生物的独特性,但视频抽象了科学在未来的味道。的新一代科学communication-video解释使用最新的图形软件的发展创建令人信服的信息图。爱因斯坦是车里出来到外后视镜的盲点——隐藏的代谢少年的世界大脑我们的确看到自己是一个孩子进入scanner-all精力充沛的管弦乐击败的斯科特·乔普林的枫叶。