脳科学:脳は大食漢

脳科学:脳は大食漢

脳の仕事量は20ワットの電球に相当します。
1日の総摂取カロリー2000キロカロリーの20%にあたる400カロリーを消費します。
もし脳に供給するエネルギーが不足すれば、神経細胞は生きることも、成長してシナプスを形成することもできません。

 

脳が、これほど大量のエネルギーを消費するのは、神経細胞は膜を隔て、外側はナトリウムイオンが多く、内側はカリウムイオンが多いため、膜の内側がマイナス、外側がプラスで荷電しているためです。

 

本来なら膜の外側と内側でイオン濃度は同じになるはずですが、そうならないのは細胞膜に埋まっているポンプがナトリウムイオンを捕らえて外側に送り出すと同時に、カリウムイオンを内側に取り込むからです。
まるで回転ドアのような仕組みです。
そしてこのポンプを稼動させるのにエネルギーが必要になります。

 

また、膜の内側と外側で荷電が存在するのは、神経細胞の興奮を電気シグナルの形で発生させるためです。

 

外部からの刺激が脳に入ると、神経細胞に興奮が発生します。
このとき、膜の表面にある穴が開き、ナトリウムイオンは細胞の内側に、その反対に、カリウムイオンは細胞の外側に出て行きます。
こうして、膜の内側がプラス、膜の外側がマイナスに逆転し、興奮が電気シグナルとして発生します。

 

時間がたつと、膜に開いた穴は閉じ、ポンプが再作動し、膜の内側はもとのマイナスに戻ります。
これが神経細胞で興奮が発生する仕組みです。

 

エネルギーを供給するのは、神経細胞の中にあるミトコンドリアという器官です
ミトコンドリアで、ブドウ糖が酵素によって酸化されエネルギーに変換されます。
この際、ビタミンB郡も欠かせません。



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