El cerebro es considerado por muchos el órgano más importante del ser humano. Pero, además, es la parte de nuestro cuerpo que más energía consume a lo largo del día. Esto último se creía que era debido a su frágil composición metabólica de las neuronas. Sin embargo, un reciente estudio abre una nueva posibilidad de consumo.  

En concreto, la investigación a la que nos referimos es la realizada por el Weill Cornell Medicine y en la cual se sugiere que la presencia de “sacos” en el cerebro, que pueden ser los responsables del gasto constante de energía. 

Cómo se creía que el cerebro consumía energía

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Los primeros estudios científicos acerca del cerebro y su funcionamiento no abordaron el consumo de energía como sujeto de estudio sino el de la sinapsis neuronal y cómo ésta se vinculaba a la ejecución de tareas y a la conversión de impulsos en recuerdos.

En tal sentido, los científicos asumieron que cualquier succión de energía en el cerebro era producto de este proceso de comunicación eléctricamente activo, sin importar que el gasto empleado no fuese el mismo al extraído del cuerpo.

Las células del cerebro, o neuronas, están constantemente disparando señales eléctricas para comunicarse, un proceso que quema grandes cantidades de una molécula de energía conocida como adenosina. ‘-trifosfato (ATP)” 

Timothy Ryan, profesor y neuropsicólogo en Nueva York

Pero esta presunción empezó a perder fuerza en los últimos años, cuando un estudio clínico en pacientes en estado vegetativo demostró que el cerebro aún consumía grandes cantidades de energía a pesar de no presentar ningún indicio de respuesta nerviosa. 

Cómo en realidad la consume 

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El último estudio publicado por el Weill Cornell Medicine plantea que durante el proceso de sinapsis las neuronas lanzan pequeñas “vesículas” llenas de mensajeros químicos llamados neurotransmisores.

Para comprobar esto, se realizó un análisis a las neuronas de varias ratas de laboratorio, a las que previamente les fue inyectada una toxina para disuadir su sinapsis y medir el procesamiento de energía en un cerebro vegetativo. 

Los resultados fueron tales que, aún en estado vegetativo las neuronas consumían mucha energía, aproximadamente el 44% de toda la energía utilizada según el estudio. Esto debido a que las vesículas en los neurotransmisores seguían quemando ATP a manera de protones. Incluso después de que las vesículas se llenaran, las proteínas transportadoras continuaron cambiando de forma y rellenando el depósito de protones de la vesícula.

Así que descubrimos una especie de ineficiencia. La fuga es pequeña, pero si suma billones de fugas juntas, eso termina siendo un gasto bastante grande incluso sin ninguna actividad eléctrica”

añadió Ryan

Un paso más para entender al cerebro

No está claro aún que originó esta fuga o cómo nuestros cerebros evolucionaron a una actitud de consumo constante de energía. Pero lo que sí tenemos claro es la existencia de “vesículas” en nuestro cerebro, que tienen la facultad de acumular neurotransmisores rápidamente.

En este sentido, el estudio del Science Advances se suma a los muchos afines a comprender el cerebro humano, pero particularmente encaminado al descubrimiento y tratamiento de enfermedades degenerativas que presenten algún problema en la producción de ATP o energía.

Caso, por ejemplo, del Parkinson. El cual, según un estudio de 2019 es una enfermedad que afecta a la regulación de energía entre las sinapsis de las neuronas por la falta de la proteína DJ-1. 

En cualquier caso, las posibilidades detrás de este estudio son más que cuantiosas.

Referencias:

Synaptic vesicle pools are a major hidden resting metabolic burden of nerve terminals https://doi.org/10.1126/sciadv.abi9027

Neural Energy Supply-Consumption Properties Based on Hodgkin-Huxley Model https://dx.doi.org/10.1155%2F2017%2F6207141

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