Коли мозок обмірковує спогади, рівень глюкози в усьому іншому тілі падає.
Мозку потрібно дуже багато енергії, і отримує він її переважно з глюкози: приблизно половина глюкозних калорій, необхідних нашому тілу на добу, дістаються саме мозку. Очевидно, з такими енергетичними запитами він повинен ретельно контролювати обмін речовин, і, зокрема вуглеводний обмін. Він і регулює - невелику ділянку мозку під назвою гіпоталамус, поєднуючи нейронні та ендокринні сигнали, погоджує енергетичні запити мозку і всіх інших органів.
Однак, як пишуть в Nature співробітники Нью-Йоркського університету, є ще один відділ мозку, який впливає на обмін речовин - це гіпокамп, один з головних центрів пам'яті та орієнтації в просторі. Нейрони гіпокампа простягають свої відростки в різні області мозку, в тому числі і в гіпоталамус. І у дослідників виникла думка перевірити, чи не бере участі гіпокамп у глюкозній регуляції.
Час від часу в гіпокампі виникає характерна електрична пульсація у вигляді зубчастих хвиль - SPW-Rs (sharp wave-ripples). Вони з'являються тоді, коли мозок зайнятий чимось, що пов'язано з пам'яттю.
Причому це не запам'ятовування нового, але пожвавлення якихось колишніх спогадів, обдумування інформації, яка потрапила в мозок раніше. Вважається, що серії хвиль SPW-Rs мають відношення до прийняття рішень: експерименти на щурах показали, що гіпокамп генерує SPW-Rs тоді, коли щур вибирає, куди піти далі, одночасно згадуючи, де він був і де не був, де ходив, а де ні. Крім того, SPW-Rs з'являються під час сну, коли мозок, як вважається, заново обробляє отримані за день враження і вибирає, які з них варто запам'ятати надовго.
Дослідники спостерігали за SPW-Rs у гіпокампі щурів, одночасно вимірюючи рівень глюкози в міжклітинній рідині за допомогою спеціального датчика, вживленого ним під шкіру спини. З'ясувалося, що через десять хвилин після серії зубчастих хвиль рівень глюкози падає - в середньому на 0,33 мг в 100 см3. Якщо хвилі SPW-Rs стимулювали штучно, ефект був той же: глюкози в міжклітинній рідині ставало менше. Швидше за все, її стає менше не тільки в тканинах спини, але і в інших місцях; проте, хоча у нас і написано вище про «все інше тіло», це ще потрібно спеціально перевірити. Сигнал до зниження глюкози йшов через гіпоталамус: коли нейронний шлях між гіпокампом і гіпоталамусом розривали, гіпокамп переставав впливати на рівень глюкози.
Але він впливає на глюкозу не так, як можна було очікувати. Якби мозку у зв'язку з підвищеною активністю знадобилося більше енергії, і якби він захотів відкачати її з інших органів, то він би змусив їх клітини перестати поглинати глюкозу. Тоді її в міжклітинній рідині стало б більше, з неї вона перейшла б у кров, а кров принесла б її в мозок. Але тут все виглядає так, ніби клітини, отримавши якийсь сигнал з мозку, швидко поглинають ту глюкозу, яка була навколо них, і чому так відбувається, ще належить пояснити.
Тим не менш, нові дані чітко демонструють, що вища нервова діяльність безпосередньо впливає на вуглеводний метаболізм. Тут ще можна уявити, що, стимулюючи хвилі SPW-Rs в мозку, можна нормалізувати обмін речовин у хворих на діабет другого типу - чиї клітини, як відомо, перестають поглинати глюкозу. Але з цією ідеєю доведеться почекати до тих пір, поки не стане ясно, чому розумові зусилля змушують глюкозу знижуватися.