Gli scienziati della Weill Cornell Medicine hanno spiegato perché il cervello utilizza più energia di qualsiasi altro organo, anche quando non funziona a pieno regime.
È noto che l’impulso nervoso viene trasmesso da neurone a neurone nell’area della sinapsi con l’aiuto di vescicole sinaptiche – minuscole capsule-vescicole in cui sono impacchettate le sostanze del neurotrasmettitore. L’energia viene spesa principalmente per la formazione e il trasporto di queste vescicole dai terminali sinaptici per trasmettere un impulso nervoso.
Si scopre che anche se la trasmissione dell’impulso non si verifica e le terminazioni sinaptiche dei neuroni sono ostruite da vescicole pronte per l’avvio con neurotrasmettitori, c’è un deflusso costante di protoni (H +) dalle membrane delle vescicole. Per questo motivo, una speciale pompa protonica nella membrana della vescicola deve pompare indietro i protoni dall’esterno, consumando energia.
E probabili fonti di perdita di protoni sono le proteine trasportatrici che trasportano i neurotrasmettitori alle vescicole: infatti, la consegna dei neurotrasmettitori è combinata con la perdita di protoni.
E l’intero progetto è il risultato dell’evoluzione, progettato per fornire un ripristino più rapido dei neurotrasmettitori al momento dell’attività delle sinapsi. Cioè, una costante perdita di protoni e un costante apporto di energia ci consentono di pensare e reagire rapidamente, quasi istantaneamente.
Di conseguenza, i disturbi nei processi di fornitura di energia al cervello portano allo sviluppo di malattie cerebrali comuni, tra cui l’Alzheimer e il morbo di Parkinson.