Bei Erwachsenen einige Hirnregionen behalten einen " kindlichen " Fähigkeit, neue Verbindungen herzustellen , die möglicherweise einen Beitrag zu unserer Fähigkeit, neue Fertigkeiten zu erlernen und neue Erinnerungen zu bilden, wie wir älter werden, entsprechend der neuen Forschung von der Washington University School of Medicine in St. Louis und der Allen -Institut für Hirnforschung in Seattle .
Die Wissenschaftler der neuen Erkenntnisse kamen durch den Vergleich Genaktivität Ebenen in verschiedenen Regionen des Gehirns. Sie identifizierten erwachsenen Gehirn Regionen, in denen Gene, die den Aufbau neuer Verbindungen zwischen den Zellen gebunden haben höhere Aktivität. Die gleichen Gene sind auch in junge Köpfe hoch aktiv , so die Forscher nannten dieses Muster der Genaktivität kindlich.
"Wir wussten bereits, dass der erwachsene menschliche Gehirn in der Regel mehr Aktivität bei dieser Gene mit anderen eng verwandten Arten , einschließlich Schimpansen und Affen im Vergleich ", sagt Erstautor Manu S. Goyal , MD, ein Kerl in der Neuroradiologie an der Washington University . "Unsere neuen Ergebnisse schließen Sie diese Aktivität zu einer Form der Energieerzeugung bekannt hilfreich für den Aufbau von biologischen Strukturen , wie zum Beispiel die neuen Nervenzellen Branchen benötigt, um Verbindungen im Gehirn in den zu sein."
Wissenschaftler glauben, dass neue Verbindungen zwischen Gehirnzellen helfen kodieren neue Erinnerungen und Fähigkeiten , lange nachdem das Gehirn aufhört zu wachsen .
Die Studie erscheint in Cell Metabolism .
Vor einigen Jahren , Senior-Autor Marcus Raichle , MD, Professor für Radiologie , Psychologie , Neurologie, Neurobiologie und Biomedizintechnik, war die Untersuchung unersättlichen Konsum von Zucker und Sauerstoff das Gehirn , um Energie zu machen und ermöglichen weitere Funktionen , als er bemerkte , dass ein paar Bereiche des Gehirns verbraucht Zucker bei außergewöhnlich hohen Preisen. Er und seine Kollegen zeigten später , dass dies , weil diese Regionen waren aktiv in alternative Energieprozessgenannt aerobe Glykolyse engagiert.
" Aerobe Glykolyse ist nun mal die Form von Zuckerverbrauch von Krebszellen und andere schnell wachsende Zellen begünstigt ", sagte Goyal . " Das hat uns fragen, ob die Hirnregionen, die aerobe Glykolyse verwenden es auch diejenigen, die die meisten kindlichen Gen-Aktivität , hatte nämlich die, bilden neue Hirnzellverbindungenzu helfen."
Für die neue Studie , in Zusammenarbeit mit Michael Raichle Hawrylycz , PhD, Wissenschaftler am Allen -Institut für Hirnwissenschaft. Leistungen des Instituts gehören die Schaffung der Allen Human Brain Atlas , eine Datenbank detailliert die Aktivität von Genen in verschiedenen Teilen des Gehirns und von Menschen unterschiedlichen Alters .
Als Forscher den Atlas auf Genaktivität in Hirnregionen mit hohen aerobe Glykolyse aussehen , stellten sie fest , dass diese Regionen hatten kindlicher Genaktivität als andere Hirnregionen . Sie identifizierten auch mehr als 100 Gene , die konsistent waren in diesen Regionen aktiver als in anderen.
Im Rahmen der Studie , Goyal analysierte auch Daten aus früheren Untersuchungen von anderen Wissenschaftlern , um zu zeigen , dass es mehr aerobe Glykolyse im Gehirn bei jungen Kindern.
" Im erwachsenen Gehirn , macht aerobe Glykolyse für etwa 10 bis 12 Prozent der Gesamtzuckerverbrauch", sagte er . " Bei kleinen Kindern macht aerobe Glykolyse für 30 bis 40 Prozent der Gesamtzuckerverbrauch. "
Aerobe Glykolyse ist weniger effizient für die Energieproduktion als oxidative Glykolyse, die alternative Methode, die Sauerstoff und Zucker verwendet . Aber Wissenschaftler glauben, die erstere ist eine bessere Energiequelle für schnelles Wachstum .
"Auch bei Erwachsenen gibt es Teile des Gehirns , die noch verändern sich rasch und Anpassung , und das ist wahrscheinlich, warum aerobe Glykolyse weiterhin im erwachsenen Gehirn verwendet werden ", sagte Goyal .
Die Forscher nun untersuchen , ob Probleme in bestimmten Gehirnzellen, die aerobe Glykolyse verwenden einen Beitrag zur Entwicklung des Nervenproblemen wie Autismus oder geistiger Behinderung oder zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer-Krankheit .
"Die Möglichkeit, die metabolischen Anforderungen der Erwachsenen Gehirnzellen unterstützen , um neue Verbindungen zu schaffen vielleicht eines Tages die für die Behandlung von Hirnverletzungen und neurodegenerativen Erkrankungen ", erklärte Goyal . "Wir haben eine Menge Arbeit zu tun , aber das ist eine faszinierende Einblicke . "