Mozak zahtijeva nesrazmjernu količinu energije u poređenju sa njegovom tjelesnom masom. Ta energija se uglavnom stvara aerobnim metaboličkim procesima koji troše znatne količine kiseonika.Zbog toga su koncentracije kiseonika u mozgu važan parametar koji utiče na funkciju nervnih ćelija i glijalnih ćelija.

Međutim, koliko kiseonika se troši u mozgu i kako je to povezano sa aktivnostima neurona, za sada je uglavnom nepoznato, piše Medical xpress, a prenosi N1.

LMU neurobiolozi uspjeli su po prvi put da to direktno mjere u netaknutom mozgu i povezuju ga sa aktivnošću nervnih ćelija. Naučnici su svoje rezultate objavili u časopisu “BMC Biology”.

Na već utvrđenom životinjskom modelu naučnici su koristili elektrohemijske senzore za određivanje koncentracije kiseonika u mozgu.

Oni su mogli posebno da kontrolišu količinu kiseonika koja je na raspolaganju mozgu, kao i da inhibiraju aktivnost nervnih ćelija uz pomoć farmakoloških supstanci.

Koristeći primjer nervnih ćelija koje kontrolišu pokrete oka, naučnici su uspjeli da direktno zabilježe odnos između potrošnje kiseonika i aktivnosti nervnih ćelija.

"Otkrili smo da je mozak anoksičan u normalnom zasićenom vazduhu, što znači da se ne može mjeriti nikakav kiseonik", kaže jedan od naučnika.

Zbog toga su ćelije odmah koristile kompletni kiseonik za sintezu supstanci bogatih energijom. Ako je bila veća od dvostruke koncentracije kiseonika u atmosferi, metabolizam energije je bio zasićen, a kiseonik je bio prisutan u mozgu.

"Takođe smo mogli da pokažemo da se tokom normalnog rada samo oko 50 procenata kiseonika koristi za aktivnost nervnih ćelija", kaže neurobiolog Hans Straka i dodaje:

"Dakle, ostalih 50 procenata je potrebno za glijalne ćelije i za održavanje osnovne brzine metabolizma nervnih ćelija. Međutim, nervne ćelije sa povećanom aktivnošću troše više kiseonika".

Da bismo bolje razumjeli kako se informacije obrađuju u mozgu, znanje o vezi između dostupnosti kiseonika i moždane aktivnosti je od suštinskog značaja.

Rezultati naučnika pružaju početni uvid u to i važna su osnova za dalje istraživanje energetske ravnoteže mozga u budućim eksperimentima i za mjerenje potrošnje kiseonika za razne funkcije nervnih ćelija.

Ovo bi takođe moglo biti relevantno sa medicinskog stanovišta, na primjer za bolje razumijevanje posledica nedostatka kiseonika u mozgu ili za bolje tumačenje informacija o aktivnosti mozga dobijenih tehnikama snimanja.