Studi Akurat, Ternyata Otak Menggunakan Begitu Banyak Energi

Diposting pada

Tim Kesehatan Organisasi Asgar

Berdasarkan serangkaian studi dan penelitian ditemukan bahwa ada Studi Akurat, Ternyata Otak Menggunakan Begitu Banyak Energi.

Otak Anda mungkin haus energi, menurut sebuah studi baru yang mungkin menjelaskan mengapa otak Anda mengkonsumsi 20% dari energi yang dibutuhkan untuk menjaga tubuh Anda tetap berjalan.

Para peneliti studi menemukan bahwa kantung kecil yang disebut vesikel yang menyimpan pesan yang dikirimkan antara sel-sel otak mungkin terus-menerus mengalirkan energi, dan kebocoran itu kemungkinan merupakan pertukaran untuk otak yang siap menyala setiap saat, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan tanggal 3 Desember dalam jurnal Science Advances.

“Otak dianggap sebagai organ yang sangat mahal untuk dijalankan”

Itulah yang disampaikan oleh penulis senior Timothy Ryan, seorang profesor biokimia di Weill Cornell Medicine di New York City.

Para ilmuwan sebelumnya berasumsi bahwa penyedotan energi ini berkaitan dengan fakta bahwa otak aktif secara elektrik, yang berarti bahwa sel-sel otak, atau neuron, terus-menerus menembakkan sinyal-sinyal listrik untuk berkomunikasi, sebuah proses yang membakar sejumlah besar molekul energi yang dikenal sebagai adenosin 5 ‘-trifosfat (ATP).

Tetapi selama beberapa dekade terakhir, studi klinis menunjukkan bahwa otak orang-orang yang berada dalam keadaan vegetatif atau koma, yang berarti aktivitas listrik otak yang sangat minimal, masih mengonsumsi energi dalam jumlah besar, kata Ryan kepada Live Science.

Jadi para ilmuwan saraf dihadapkan pada sebuah teka-teki: Jika aktivitas listrik tidak menghabiskan semua energi di otak, apa itu?

Vesikel bocor

Dalam beberapa tahun terakhir, Ryan dan timnya telah meneliti persimpangan di otak yang disebut sinapsis, di mana neuron bertemu dan berkomunikasi dengan meluncurkan vesikel kecil yang dikemas dengan pembawa pesan kimia yang disebut neurotransmiter.

Mereka sebelumnya menunjukkan bahwa sinapsis aktif menghabiskan banyak energi.

Tetapi dalam sebuah studi baru, di mana mereka menonaktifkan sinapsis neuron tikus di piring laboratorium dengan racun dan kemudian mengukur tingkat ATP di dalam sinapsis, tim menyadari bahwa sinapsis mengkonsumsi banyak energi bahkan ketika neuron tidak menyala.

Untuk mengetahui alasannya, mereka mematikan berbagai pompa di permukaan vesikel kecil yang menggerakkan neurotransmiter dan molekul lain masuk dan keluar, dan dengan demikian menghilangkan sinapsis bahan bakar.

Mereka mencitrakan sinapsis menggunakan mikroskop fluoresen dan mengetahui berapa banyak ATP yang telah dibakar sinapsis.

Mereka menemukan bahwa “pompa proton” bertanggung jawab atas sekitar 44% dari semua energi yang digunakan dalam sinapsis istirahat.

Ketika mereka menggali lebih jauh, para peneliti menemukan bahwa pompa proton harus tetap bekerja, dan membakar ATP, karena vesikel selalu “membocorkan” proton.

Sinapsis yang tidak aktif bersiap untuk meluncurkan vesikel ini pada saat itu juga dengan mengemasnya terlebih dahulu dengan neurotransmiter.

Mereka melakukannya dengan bantuan pompa lain yang berada di permukaan vesikel. Jenis pompa ini, yang disebut protein pengangkut, berubah bentuk untuk membawa neurotransmiter ke dalam dan sebagai gantinya, mereka mengambil proton dari dalam vesikel, berubah bentuk lagi dan mengeluarkan proton dari vesikel.

Agar proses ini bekerja, vesikel harus memiliki konsentrasi proton yang lebih tinggi di dalam daripada di sekitarnya.

Tetapi para peneliti menemukan bahwa bahkan setelah vesikel penuh dengan neurotransmiter, protein pengangkut terus berubah bentuk.

Meskipun mereka tidak membawa neurotransmiter ke dalam vesikel, mereka terus mengeluarkan proton, membutuhkan pompa proton untuk terus bekerja untuk mengisi ulang reservoir proton vesikel.

“Jadi kami menemukan semacam inefisiensi di dalamnya,” kata Ryan.

Kebocorannya kecil, tetapi jika Anda menambahkan triliunan kebocoran bersama-sama, itu “akan menjadi pengeluaran yang cukup besar bahkan tanpa aktivitas listrik.”

Studi dilakukan dengan menggunakan neuron tikus di laboratorium, tetapi “mesin yang terlibat disimpan dengan sangat baik” antara tikus dan manusia, sehingga temuan ini kemungkinan besar akan berlaku untuk otak manusia juga, kata Ryan.

Tidak jelas mengapa otak kita berevolusi untuk memiliki kebocoran ini, tetapi perubahan bentuk yang mudah kemungkinan merupakan pertukaran bagi vesikel untuk dapat dengan cepat mengemas neurotransmiter, katanya.

Bayangkan saja seberapa cepat Anda dapat berakselerasi jika Anda memiliki mobil yang berhenti setiap saat pada kecepatan putaran tinggi, tetapi berapa banyak bahan bakar yang akan Anda buang, tambahnya.

“Mungkin harga dari menjaga sinapsis dalam keadaan siap adalah apa yang tampaknya merupakan penggunaan energi yang tidak efisien.”

Ryan dan timnya berharap bahwa temuan ini dapat membantu tidak hanya dalam pemahaman mendasar tentang otak manusia, tetapi juga secara klinis.

Misalnya, penemuan ini dapat mengarah pada pemahaman dan pengobatan yang lebih baik terhadap penyakit tertentu, seperti Parkinson, di mana otak mungkin tidak memiliki cukup bahan bakar untuk membuat ATP.

Dalam hal ini, “Anda sedang berbicara tentang mobil yang berhenti [dan] Anda memotong saluran bensin,” kata Ryan. Anda “benar-benar akan mendapat masalah”.

Demikianlah informasinya tentang apa, bagaimana cara, kapan dan kenapa obat dan sehat itu penting, pada siapa bertanya, berapa harga dan lama proses, dimana yang jual murah dan kita beli gampang, semoga bermanfaat.