میزان اکسیژن مورد احتیاج مغز اندازه گیری شد - همه ایده های جدید

به گزارش همه ایده های جدید ، محققان دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ آلمان برای نخستین بار میزان اکسیژنی را که مغز به آن احتیاج دارد، اندازه گیری نموده اند.

به گزارش همه ایده های جدید 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 پیروز 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 احتیاج دارد. این انرژی عمدتا توسط فرآیندهای متابولیک هوازی فراوری می گردد که مقادیر قابل توجهی اکسیژن مصرف می نمایند. 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 گردد و این موضوع چه ارتباطی با فعالیت عصبی مغز دارد، تا به امروز ناشناخته مانده بود. هانس استراکا، سوزان اوزگور و لارس کونز متخصصان مغز و اعصاب LMU اکنون برای اولین بار پیروز به اندازه گیری آن شده اند و نتایج خود را در مجله BMC Biology منتشر نموده اند.

دانشمندان در یک مدل حیوانی(قورباغه) از حسگرهای الکتروشیمیایی برای معین غلظت اکسیژن در مغز و یکی از بطن های مغز استفاده کردند. آنها توانستند به طور تعیین میزان اکسیژن در دسترس مغز را کنترل نمایند و همچنین فعالیت سلول های عصبی را با یاری مواد دارویی مهار نمایند.

دانشمندان با استفاده از نمونه سلول های عصبی که حرکات چشم را کنترل می نمایند، پیروز شدند رابطه بین مصرف اکسیژن و فعالیت سلول های عصبی را به طور مستقیم ثبت نمایند.

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 نهاده شد. 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 50 درصد از اکسیژن برای فعالیت سلول های عصبی استفاده می گردد. بنابراین 50 درصد دیگر برای سلول های گلیال و برای حفظ میزان متابولیک اساسی سلول های عصبی مورد احتیاج است. با این وجود سلول های عصبی با افزایش فعالیت اکسیژن بیشتری مصرف می نمایند.

برای درک بهتر چگونگی پردازش اطلاعات در مغز، آگاهی از رابطه بین در دسترس بودن اکسیژن و فعالیت مغز لازم است. نتایج دانشمندان بینش اولیه را در این مورد ارائه می دهد و مبنای مهمی برای آنالیز های بیشتر تعادل انرژی مغز در آزمایش های آینده و اندازه گیری میزان مصرف اکسیژن برای عملنمودهای 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.