研究人员确定大脑需要多少氧气

大脑具有高能量需求，并使缺氧非常敏感地反应。LMU神经生物学家现在首次成功地将氧气消耗与某些神经细胞的活性直接相关。

与体质量相比，大脑需要不成比例的能量。这种能量主要由有氧代谢过程产生，这些过程消耗相当大的氧。因此，大脑中的氧浓度是影响神经功能的重要参数细胞和胶质细胞。然而，大脑中消耗多少氧气以及这与神经元活动有关的是大幅度未知。LMU Neurobiologists Hans Straka，SuzanÖzugur和Lars Kunz现在首次成功地在完整的脑中直接测量了这一点并用神经细胞活动相关。科学家们在期刊上报告了他们的结果BMC生物学。

在已经建立的动物模型- 爪青蛙Xenopus Laevis--科学家使用电化学传感器来确定大脑中的氧气浓度和脑室之一。它们能够特别控制大脑可用的氧气量以及药理物质的帮助下抑制神经细胞活性。使用控制眼球运动的神经细胞的例子，科学家在直接记录之间的关系氧气消耗量和神经细胞活动。

“我们发现大脑在正常的空气饱和环境中是缺氧，这意味着没有测量氧气，”Straka说。因此，细胞立即使用完全氧来合成富能量的物质。如果可获得大量氧气浓度的两倍以上，则能量新陈代谢是饱和的，氧气大量存在于大脑中。

“我们也能够表明，在正常运行期间，只有约50％的氧气用于神经细胞活动，”Straka说。“所以其他50％是必需的胶质细胞并保持神经细胞的基本代谢率。然而，随着活性增加的神经细胞消耗更多的氧气。“

为了更好地了解在大脑中处理信息的方式，知识氧可用性与大脑活动之间的关系至关重要。科学家们的结果提供了初步的洞察力，并且是进一步调查未来实验中大脑能量平衡的重要依据，并测量各种神经细胞功能的氧气消耗。这也可以与医学观点相关，例如更好地了解的后果缺氧在大脑中或更好地解释信息脑用成像技术获得的活动。

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