Uso de energia não sinalizadora no cérebro

O uso de energia limita o poder de processamento de informações do cérebro. No entanto, além do ATP utilizado para impulsionar a sinalização elétrica, uma fração significativa do consumo de energia do cérebro não está diretamente relacionada ao processamento de informações. O cérebro gasta pouco menos da metade de sua energia em processos não sinalizadores, mas ainda não se compreende bem quais tarefas são tão energeticamente dispendiosas para o cérebro. Revisamos os dados experimentais existentes sobre processos subcelulares que podem contribuir para esse uso de energia não sinalizadora e fornecemos estimativas de modelagem para tentar avaliar a magnitude de seu consumo de ATP e considerar como suas mudanças na patologia podem comprometer a função neuronal. Como principal resultado, surpreendentemente existe pouco consenso sobre o custo energético da movimentação de actina, com estimativas variando de < 1% do orçamento energético global do cérebro até metade do uso de energia neuronal. A movimentação de microtúbulos e a síntese de proteínas foram estimadas como responsáveis por frações muito pequenas do orçamento energético do cérebro, enquanto há evidências mais fortes de que a síntese de lipídios e o vazamento de prótons mitocondriais são energeticamente dispendiosos. É necessária uma pesquisa substancial adicional para fechar essas lacunas no conhecimento sobre as tarefas não sinalizadoras, mas energeticamente custosas, do cérebro.