摘要：一个研究团队已经证明了在所谓的扩散去极化过程中，大脑中各个神经元的能量水平如何 - 各种脑部疾病中发生的活动波。这些发现为理解急性脑缺血病例的能量代谢提供了重要的基础，例如中风期间发生的能量代谢。...

莱比锡大学卡尔·路德维希（Carl Ludwig）生理研究所的一个研究团队首次证明了在所谓的散布去极化过程中大脑中各个神经元的能量水平如何 - 各种脑部疾病中发生的活动波。这些发现为理解急性脑缺血病例的能量代谢提供了重要的基础，例如中风期间发生的能量代谢。

三磷酸腺苷（ATP）是神经元中的重要能源。在新的研究中，卡尔路德维希生理学研究所的研究人员使用了特殊开发的小鼠模型，该模型其脑神经元产生荧光传感器蛋白。这使他们能够可视化单个神经元中的可用能量。使用高分辨率的荧光显微镜，该团队能够实时观察单个神经元中的ATP水平如何变化。这些波 - 神经元一个接一个地使一个接一个地去极化，就像短路一样 - 与中风后的渐进组织损伤有关。直到现在，尚不清楚大脑的中央能量载体ATP在此类波中的单个神经元中如何表现。

这项研究的作者卡尔·路德维希（Carl Ludwig）生理学研究所的Karl Schoknecht博士说：“我们的研究是第一个提供高分辨率见解，即神经元在能源供应和需求之间的急性不匹配期间如何以及何时在中风中失去能量储量。” “有趣的是，能源储量不是均匀耗尽，而与扩散去极化有关。该模型将用于进一步的项目，以测试旨在防止这些波浪触发的严重能量损失的潜在疗法，”医学院的研究人员解释说。

该研究的发现表明，即使在“健康”的脑组织中，这些波也会导致ATP水平暂时下降。在能量剥夺条件下，散布去极化的影响变得特别明显 - 就像中风期间发生的那些一样。在这种情况下，波浪大大加速了ATP的损失，导致神经元能量储量的耗尽。然而，即使在扩散去极化后，大多数神经元仍然能够补充其ATP储存库 - 只要葡萄糖和氧气得到重新添加。这意味着能量代谢的崩溃原则上仍然是可逆的。

在这项研究中，团队通过从营养溶液中去除葡萄糖和氧气来模拟中风条件。同时，他们使用电生理方法记录了扩散去极化。这些发现有助于理解大脑能量代谢。

这项研究汇集了卡尔·路德维希（Carl Ludwig）生理学研究所的互补专业知识：詹斯·艾勒斯（Jens Eilers）教授的高级显微镜，约翰内斯·希尔林格（Johannes Hirrlinger）教授的专业小鼠模型的开发以及卡尔·舒克内希特（Karl Schoknecht）博士的扩散去极化研究的研究。