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大腦維持正常功能到底需要多少氧氣？你知道嗎？

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年07月24日 17:34

核心提示：機(jī)體大腦有著較高的能量需求，而且對(duì)氧氣缺乏非常敏感，近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志BMC　Biology上的研究報(bào)告中，來(lái)自德國(guó)慕尼黑大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究首次直接將耗氧量與特定神經(jīng)細(xì)胞的活性聯(lián)系起來(lái)。

　　機(jī)體大腦有著較高的能量需求，而且對(duì)氧氣缺乏非常敏感，近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志BMC Biology上的研究報(bào)告中，來(lái)自德國(guó)慕尼黑大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究首次直接將耗氧量與特定神經(jīng)細(xì)胞的活性聯(lián)系起來(lái)。

　　大腦所需要的能量往往與機(jī)體質(zhì)量不成正比，這種能量主要是通過(guò)消耗氧氣的有氧代謝過(guò)程產(chǎn)生，因此，大腦中的氧氣濃度是影響神經(jīng)細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞功能的重要參數(shù)，然而，大腦中消耗的氧氣水平以及其如何與神經(jīng)活性之間存在關(guān)聯(lián)，目前研究人員并不清楚。這項(xiàng)研究中，研究人員就通過(guò)研究首次直接測(cè)定了完整大腦中氧氣的水平以及其如何與神經(jīng)細(xì)胞活性相關(guān)聯(lián)的。

　　在已經(jīng)建立的動(dòng)物模型中——非洲爪蟾的蝌蚪，研究者利用電化學(xué)傳感器確定了動(dòng)物大腦及其中一個(gè)腦室的氧氣濃度，這或許就能特異性地控制大腦中可用氧氣的水平，并能在藥理學(xué)物質(zhì)的幫助下來(lái)抑制神經(jīng)細(xì)胞的活性，利用能控制眼球運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞，研究人員直接成功記錄了耗氧量與神經(jīng)細(xì)胞活性之間的關(guān)聯(lián)。

　　研究者Straka表示，我們發(fā)現(xiàn)，在正?？諝怙柡偷沫h(huán)境中大腦是缺氧的，這就意味著并不能檢測(cè)氧氣的存在，因此，完全的氧氣就能被細(xì)胞立即使用從而合成富含能量的物質(zhì)，如果氧氣濃度是大氣的兩倍以上，大腦細(xì)胞中的能量代謝就會(huì)飽和，從而就會(huì)使得大腦中存在大量的氧氣。在正常情況下，僅有大約50%的氧氣會(huì)被用于神經(jīng)細(xì)胞的活性，而另外50%的氧氣則是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞所需要的，同時(shí)還能維持神經(jīng)細(xì)胞的基本代謝率，然而，活性增加的神經(jīng)細(xì)胞往往會(huì)消耗更多的氧氣。

　　為了能夠更好地理解大腦中信息被加工的機(jī)制，研究人員就需要闡明氧氣可用性與大腦活性之間的密切關(guān)聯(lián)，本文研究結(jié)果為后期科學(xué)家們深入調(diào)查大腦中的能量平衡，同時(shí)測(cè)定多種神經(jīng)細(xì)胞維持功能所需要的氧氣水平至關(guān)重要，從醫(yī)學(xué)角度來(lái)講，這可能也是相關(guān)的，比如其能幫助研究者更好地理解大腦中氧氣缺乏所帶來(lái)的后果或利用成像技術(shù)來(lái)獲取大腦活性相關(guān)的信息。（生物谷Bioon.com）

　　原始出處：

　　Suzan ?zugur， Lars Kunz & Hans Straka. Relationship between oxygen consumption and neuronal activity in a defined neural circuit， BMC Biology(2020). DOI： 10.1186/s12915-020-00811-6

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