东京都医学科学研究所高级研究员夏堀明代和副研究员本田诚与东北大学和庆应义塾大学合作，成功测量了活体小鼠的脑能量。我们发现神经细胞内能量在整个大脑中波动皮质。
据说在活体动物的大脑中，维持能量稳态的机制可以防止所有细胞活动所需的能量消耗。人们预计这种机制会使活体动物大脑中的细胞能量水平保持恒定，但没有研究证明这一点。
这一次，研究小组从活老鼠的大脑中实时测量了 ATP（三磷酸腺苷）的细胞内浓度，ATP（三磷酸腺苷）是一种用作细胞能量的分子。结果，小鼠大脑皮层兴奋性神经细胞内ATP浓度在小鼠觉醒期间较高，从觉醒到非快速眼动睡眠下降，再到快速眼动睡眠下降。另一方面，与小鼠觉醒时间相比，代表细胞能量供应的脑血流量在非快速眼动睡眠期间略有增加，在快速眼动睡眠期间大大增加。
此外，当细胞能量需求增加时，觉醒期间整个大脑皮层的神经元内 ATP 增加。据预测，可能存在一种全脑水平的能量调节机制，使动物从睡眠到觉醒的大脑大面积神经细胞中的细胞内ATP迅速增加。
这项研究推翻了传统的预期，即活体动物的大脑中“细胞能量水平始终保持恒定”，大脑皮层中的神经元能量会随着动物的睡眠和觉醒而波动。未来，预计将阐明细胞内能量消耗活动和大脑系统。
