Diese Vesikel sind in Ruhe schon gefüllt, verlieren aber über ihre Membranen ständig Protonen und damit Energie, wie die Wissenschaftler herausfanden.
Unser Gehirn ist das energiehungrigste Organ im Körper: Obwohl es nur gut zwei Prozent unseres Körpergewichts ausmacht, verbraucht es rund 20 Prozent unserer Energie.
Aus früheren Studien ist bekannt, dass das Packen und Nachfüllen dieser Vesikel viel Energie verbraucht und daher beim aktiven Gehirn einen großen Anteil am gesamten Hirnstoffwechsel hat.
Die Experimente enthüllten: Auch wenn die Synapsen nicht aktiv sind, benötigen die dort gelagerten Vesikel tatsächlich ständig Nachschub an chemischer Energie in Form des Moleküls Adenosintriphosphat (ATP).
Wie die Forschenden feststellten, ist das Enzym V-ATPase nicht nur beim Befüllen der Vesikel mit Neurotransmittern aktiv, sondern auch, wenn die Bläschen fertig gepackt sind und eigentlich nichts passiert.
Nähere Analysen enthüllten, dass das die Membranen der winzigen Neurotransmitter-gefüllten Bläschen offenbar nicht ganz „dicht“ sind: Sie verlieren ständig Protonen an ihre Umgebung.
„Angesichts der enormen Zahl solcher Nervenenden im Gehirn und der Tatsache, dass dieser Energieverbrauch ständig anhält, bedeutet das eine substanzielle Grundlast für das Gehirn.“ Schätzungen zufolge gibt es in unserem Gehirn hunderte Billionen von Synapsen, die rund um die Uhr ATP und damit Energie verbrauchen.
Im Fokus: Neurowissen - Träumen, Denken, Fühlen - Rätsel Gehirn von Nadja Podbregar und Dieter Lohmann
USA
UK
France
India
Russia
Australia
Canada