神經系統的細胞
神經元能量需求
神經元能量需求,是指腦細胞僅僅為了完成本職工作就要消耗的、出人意料地龐大的燃料量。神經元是在神經系統中傳遞信號的細胞,而傳遞信號是一項耗能極高的工作。儘管大腦只佔成年人體重的約2%,它卻吞噬了全身約20%的能量——按每克來算,它是你體內最「飢餓」的器官之一。一個正在思考或正在休息的大腦,會不聲不響地一直耗用約等於一盞昏暗家用燈泡的電力,日日如此,無論你是在解謎還是在熟睡。
這些能量大多花在一件不知疲倦的差事上:把被稱為離子的帶電粒子,一次次泵回神經元的外膜之外。神經元每發出一次信號,離子就會湧進湧出,而細胞必須立刻用微小的分子泵,把它們舀回原來的位置——就像一條每遇一個浪頭就漏水的小船,必須不停地往外舀水才能不沉。每個泵都靠一種叫ATP的分子驅動,那是細胞可充電的能量貨幣,所以這舀水的活兒從不停歇,連休息時也不例外。
為了讓這種貨幣源源不斷,神經元體內塞滿了粒線體——細胞裡的微型發電廠——它們尤其密集地聚集在信號在細胞間跳躍的繁忙路口(突觸)。粒線體主要靠燃燒葡萄糖(一種由血液不停送來的簡單糖分)來製造ATP。問題就在這裡:神經元幾乎不儲存自己的燃料,因此它們依賴血液每分每秒不斷供應的葡萄糖和氧氣。哪怕只切斷這供應幾分鐘——就像中風時那樣——神經元很快就會耗盡能量並開始死亡,這正是大腦如此拼命守護自身血流的原因。
正因為神經元幾乎不囤積燃料,大腦需要血液持續供應葡萄糖和氧氣——一旦像中風時那樣斷供幾分鐘,神經元就會開始死亡。
又稱
另見