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第181章 会议结束

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人与其他灵长类动物相比,最重要的一项区别就在于大脑的体积。在人类进化过程中,人脑容量不断增加,经过200万年的演变,人类大脑体积增加了三倍,而其他灵长类动物的大脑却变化不大。

这项发表在《自然》杂志上的论文称,和其他灵长类动物相比,人类活得更久,生育更多,体脂率更高,消化系统更小,而大脑更大,这些特征都需要更多的新陈代谢,这意味着人和猿在能量消耗和分配方面差异显著。然而,这些差异背后的机制此前并不明确。

为了解决这一问题,美国纽约市立大学亨特学院的赫尔曼·庞瑟和他的研究小组对141个人和已知大型类人猿每天的能量消耗进行了测量,并对相关数据进行了对比分析。结果发现,与其他灵长类动物相比,人类具备更快的代谢速率,需要更高的能耗。人类每天消耗的能量比黑猩猩、大猩猩以及红毛猩猩分别高400、635和820千卡。而总能量消耗高出部分主要来自人类更高的基础代谢率,即人体在清醒又极端安静的状态下,不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等影响时的能量代谢率。基础代谢主要服务于维持心肺、内脏功能和大脑运作,更高的基础代谢率说明心肺、内脏和大脑更为活跃。

此外,研究人员还发现,与其他灵长类动物相比,人类还演化出了更高的体脂率,为更广泛的新陈代谢提供了能量储备,同时大幅降低了高能量需求的风险。

以及

在大脑中,葡萄糖通过不同的新陈代谢途径起作用从而产生能量——这是它在大脑中最重要的功能,但葡萄糖同时也可以通过其他几种关键的调节(例如,细胞凋亡)、保护(即对抗活性氧自由基)以及合成代谢(例如,蛋白质和脂质合成)途径来起作用。产生能量的最有效的途径与氧化磷酸化有关,但是葡萄糖也能够迅速和高效地向离子交换膜法直接输送能量,例如离子泵。当葡萄糖在完成这些功能时起作用且不依赖氧化磷酸化时,它传统上被称为有氧糖酵解。有氧糖酵解在大脑中的研究一直相对匮乏,但是在两项最新的研究中,美国圣路易斯市华盛顿大学的S. Neil Vaishnavi、Marcus E. Raichle和同事发现,这一过程在休眠的大脑中存在区域差异,同时高水平的有氧糖酵解可能与后来的β淀粉样沉积(也就是斑)有关。

在第一项研究中,研究人员利用正电子发射断层显像(PET)技术在年轻成人体内测量了氧和葡萄糖的新陈代谢速度。他们在前额皮质、外侧顶叶皮质、楔前叶和后扣带回皮质、颞侧皮质、回直肌和尾状核中发现了高速的有氧糖酵解。这些区域对应的区域包括“默认模式网络”——当个体清醒但并未从事一项工作时最活跃的一组区域——和认知控制网络。小脑和颞下回,包括海马,则表现出了较低的有氧糖酵解速度。

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