Безделье утомляет: Энергия в никуда
«Возможно, поэтому нам так трудно просто сесть, расслабиться и не думать ни о чем», — замечает одна из авторов работы профессор Даниэла Кальветти (Daniela Calvetti), которая занимается математическим моделированием сложных биологических процессов. Так ученые поступили и в этом случае: собрав группу физиологов, биофизиков и математиков, они использовали специальный программный пакет Metabolica и создали (конечно, упрощенную) модель метаболизма, протекающего в мозге человека. Модель позволила проследить взаимодействия возбужденных нейронов друг с другом и с тормозными нейронами, а также с астроцитами, особыми нервными клетками, которые, в частности, участвуют в регуляции активности нейронов.
Чтобы заблокировать передачу возбуждения, тормозной нейрон, получая входящий сигнал, выделяет особые нейромедиаторы, важнейший из которых — гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которая образуется из другого нейромедиатора, глутамата, и связывается с теми же рецепторами на поверхности нейрона — только с обратным эффектом, не передавая возбуждение, а просто блокируя его.
В «круговороте» этих соединений критическую роль играют как раз астроциты, для чего им приходится потреблять значительные количества энергии (мозг и вообще затратный орган — при весе порядка 5% массы тела он поглощает до 20% наших сил — читайте: «Мозг-обжора»). Астроциты, в частности, превращают глутамат в ГАМК, для чего им требуется изрядное количество кислорода. Как логично показала построенная учеными модель, при увеличении потребления кислорода ускоряется и кровоток. Все это вместе и приводит к тому, что для постоянной эффективной блокировки нейронов мозгу требуется масса энергии и сил.
По сообщению think / Case Western Reserve University