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众所周知，大脑比任何其他人体器官消耗更多的能量，占全身总能量的 20%。到目前为止，大多数科学家认为，它将大部分能量用于为神经元之间相互交流的电脉冲提供能量。然而，事实证明，这只是故事的一部分。
美国国家科学院院刊》上的一项新研究表明，大脑能量预算的三分之二用于帮助神经元或神经细胞“放电”或发送信号。然而，剩下的三分之一用于研究合著者、明尼苏达大学医学院放射科医师魏晨所说的“内务处理”，或细胞健康维护。
研究人员在利用磁共振波谱 (MRS) 成像大脑以测量其在活动变化期间的能量产生后得出了结论。陈说，这项技术已经存在了三十年，并用于追踪不同组织的新陈代谢产物，有一天可能会证明有助于检测脑缺陷或早期诊断肿瘤或神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）的先兆。
陈和他的同事专门使用 MRS 来追踪大鼠大脑中三磷酸腺苷 (ATP) 生成速率，ATP 是细胞能量的主要来源。MRS 使用磁共振成像 (MRI) 机器，该机器被编程为拾取体内特定元素——在本例中，是每个 ATP 分子中的三个磷原子。他们的目标：通过测量不同意识水平期间消耗的能量来确定 ATP 的产生是否与大脑活动有关。
果然，ATP 水平似乎随大脑活动而变化。该团队注意到，当实验鼠被击倒时，它们产生的 ATP 分子比轻度麻醉时少 50%。陈说，大脑不活动时产生的 ATP 似乎主要用于细胞维护，而更清醒的动物体内发现的额外 ATP 则为其他大脑功能提供能量。他推测，在完全清醒的大脑中产生的 ATP 中，只有三分之一用于内务处理功能，其余的则用于其他活动。
陈说：“内务处理能力对于维持大脑组织的存活非常重要，并且对于大脑中的许多生物过程也很重要”，除了神经元聊天。带电的钠、钙和钾原子（或离子）不断地穿过细胞膜，以便神经元可以充电以放电。ATP 为这些离子穿过细胞膜提供所需的能量。陈说，必须有足够的能量来维持细胞内外适当的离子平衡；如果太多离子滞留在内部，可能会导致肿胀，从而损害细胞并导致中风和其他疾病。
他说，该团队此后使用 MRS 研究了猫大脑的能量需求，他们说，当小猫受到视觉刺激时，能量需求也会跃升。下一步：人类，陈说研究人员希望“很快”进行研究。