耶鲁大学研究揭示神经元“备用电池”：技术进步对大脑功能的潜在影响

耶鲁大学的研究发现，神经元能够储存糖原，在代谢压力下充当维持大脑功能的“备用电池”。这项研究表明，神经元可以储存和利用糖原，从而增强它们在主要能量来源受损时的恢复能力。传统观点认为，神经胶质细胞为神经元提供燃料。然而，这项研究表明，神经元本身可以储存糖原，并在压力时期分解它。该团队使用了显微线虫秀丽隐杆线虫（C. elegans）和荧光生物传感器来监测神经元对能量压力的反应。该研究引入了术语“糖原依赖性糖酵解可塑性”（GDGP）来描述这种现象。当线粒体功能受损时，GDGP尤为重要。这项发现对于理解和治疗中风、神经退行性疾病和癫痫等神经系统疾病具有重要意义。从技术角度来看，这项研究揭示了神经元适应能量压力的复杂机制，为开发新的治疗策略提供了可能。例如，了解GDGP的分子机制可能有助于开发药物，以增强神经元在缺血性中风后的存活能力。此外，这项研究中使用的荧光生物传感器技术为实时监测神经元代谢活动提供了一种有价值的工具，可用于进一步研究大脑能量代谢的动态变化。随着神经科学技术的不断进步，我们有望更深入地了解大脑的复杂功能，并开发出更有效的治疗神经系统疾病的方法。例如，经颅磁刺激（TMS）等非侵入性脑刺激技术，结合对神经元能量代谢的了解，可能用于改善中风患者的神经功能恢复。此外，脑机接口（BCI）技术的发展也可能受益于这项研究，通过优化神经元的能量供应，提高BCI的性能和可靠性。总之，耶鲁大学的这项研究不仅加深了我们对神经元能量代谢的理解，也为神经科学技术的发展开辟了新的方向，有望为治疗神经系统疾病带来突破。