长期饥饿到头晕眼花,这个现象背后有个很有趣的神经机制。简单来说,视觉皮层神经元会在长期饥饿时降低耗能,但降低耗能的一个副作用就是对视觉刺激的辨别能力下降。饿到视线模糊时,对视觉的影响应该是多方面的,这可能是其中一个。
要知道为什么会视线模糊,首先要了解大脑为什么耗能。我们知道人体每天消耗能量的 20%都是在大脑上用掉的(大脑占体重不到 2%)。而这些能量主要都用来维持神经细胞内外的电位差。具体机制是,神经元表面的离子泵通过消耗 ATP 储存的能量来把细胞内的正离子(主要是钠离子)泵出膜外,以保持膜内电压低于膜外电压。这一过程在神经元之间的刺激性连接处尤为消耗能量:刺激性突触通过引入大量正离子来提高膜电位,那么就需要更多的离子泵工作来恢复静息电位。
Padamsey 等人近期发现[1],在极端饥饿时,刺激性突触的这一正向电流(具体来说是 AMPAR 导入的电流)会减弱,从而大大减少了神经元交流所带来的能量消耗。与此同时,神经元的静息电位升高(至少在小鼠的视觉皮层,但很可能是普遍机制)。这就导致神经元更容易被原本不敏感的刺激所激活。由于这些负责探测视觉信号的神经元变得不那么精确,小鼠也不再能够敏锐辨别不同的视觉刺激。