人身上一個狂耗能量的器官就是人腦。這個耗葡萄糖量大的器官盡管僅約占全身體量（body mass）的2%，但是卻在人體靜止狀態下，消耗總能量的20%。腦對能量的需求很可能羈絆住了它的進化腳步，也阻礙住了科學家們研究布線圖案（wiring pattern）、信號編碼和神經元突觸特性的進度。

在本期Nature Reviews Neuroscience中，Attwell和Gibb探討了可用能量如何限制住腦工作的最大速度，以及興奮性突觸（excitatory synapse）的分子成分是如何進化出一些應對高能量需求的信號處理特性，等等。拿AMPA受體為例，它具有較低的親和性，從而在谷氨酸從突觸間隙被移除的時候，它們的反應能在幾毫秒（millisecond）內迅速被終止。還有很多關于興奮性突觸傳遞設計原理方面的見解。

(Figure: Schematic diagram of a glutamatergic synapse.)

線粒體將存儲在營養物質分子中的能量轉移到ATP分子中，充分地滿足腦對能量的渴求。Andrews，Diano和Horvath仔細探討了該過程：指出將線粒體對底物氧化作用過程，與質子剃度帶動ADP磷酸化轉化成ATP的過程解偶連有著很多益處。作者致力于神經元解偶連蛋白（neuronal uncoupling protein）方面的研究。通過調節線粒體生物發生（biogenesis）、鈣離子流量、自由基(free radical)產生以及局部溫度，這些蛋白質被認為在神經保護（neuroprotection）和神經調制（neuromodulation）方面具有獨特的地位和作用。神經元解偶聯蛋白方面的研究還處于起始階段，前面的挑戰會有很多，當中一個非常重要的挑戰就是實現藥理上的解偶連-既解決病患又不動及細胞給腦部正常能量供給的能力。

參考文獻：

NEUROENERGETICS AND THE KINETIC DESIGN OF EXCITATORY SYNAPSES

Nature Reviews Neuroscience 6, 841-849 (2005)

MITOCHONDRIAL UNCOUPLING PROTEINS IN THE CNS: IN SUPPORT OF FUNCTION AND SURVIVAL

Nature Reviews Neuroscience 6, 829-840 (2005)