学霸从数学建模开始第二十九章 会议结束(3/3)

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。

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    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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