一項雷射顯微鏡技術可替神經(jīng)科學家解決腦部細胞如何處理能量的紛爭﹐并且能解釋出腦部在正子造影 系統(tǒng)（PET；positron emission tomography）所出現(xiàn)的影像﹐提供給醫(yī)師較佳的方式來觀察中風 (stroke)或阿茲海默癥(Alzheimer’s disease)等腦部損害,。
康乃爾大學應用暨工程物理學（Applied & Engineering Physics）副教授Karl A. Kasischke等人成功 利用多光子顯微技術發(fā)現(xiàn)腦部神經(jīng)細胞（neurons）和星狀細胞(astrocytes)之間的如何地交互作用來燃 燒氧氣和葡萄糖進行糖解作用(glycosis)﹐以達到腦部特別能量的需求,。其結(jié)果已發(fā)表于今年七月的《 科學》（Science）雜志上。
該研究團隊表示﹐他們根據(jù)大腦代謝的輔?煙堿醯胺腺嘌呤雙核甘酸（NADH,；nicotinamide adenine dinucleotide）兩種不同能源狀態(tài)的影像﹐將最具爭議性腦細胞能量代謝的星狀細胞—神經(jīng)元乳酸穿梭 （the astrocyte-neuron lactate shuttle）假設作確認與再定義,。
Karl A. Kasischke說道﹐在過去十年當中﹐科學家們激烈爭議討論﹐被激活的大腦究竟是進行有氧代謝 把葡萄糖徹底分解成水？還是進行無氧狀態(tài)的糖解作用產(chǎn)生乳酸（lactate）,？他表示﹐他們的研究已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)星狀細胞糖解作用伴隨著神經(jīng)活化引發(fā)神經(jīng)性氧化代謝（Neuronal Oxidative Metabolism）將這兩 種目前對立的說法產(chǎn)生一致性并造成兩派雙贏的局面,。由于他們所使用的多光子顯微鏡可以讓NADH產(chǎn)生 內(nèi)生性熒光影像﹐顯示出腦神經(jīng)內(nèi)早期氧化代謝終究是持續(xù)的﹐并且在約10秒后讓星狀細胞—神經(jīng)元乳 酸穿梭（the astrocyte-neuron lactate shuttle）作腦細胞晚期的活化作用。 神經(jīng)細胞甚至在休息的 時候是不斷代謝葡萄糖﹐并且當訊號開始穿越神經(jīng)細胞時﹐代謝葡萄糖的現(xiàn)象會持續(xù)表達﹐然后星狀細 胞會將代謝葡萄糖所得到的乳酸﹐提供出來做為燃料,。
目前醫(yī)師所使用的腦神經(jīng)影像技術﹐例如功能性磁共振影像（fMRI,；functional magnetic resonance imaging）和正子造影系統(tǒng)（PET；positron emission tomography）雖然可分別探測血流和血氧變化﹐ 提供醫(yī)師了解大腦功能變化﹐但是在時間和空間的分辨率卻無法滿足研究人員的需求,。而相較之下﹐多 光子顯微技術卻能提供中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS,；central nervous system）高分辨率﹐3D立體的組織影像﹐ 強力地幫助研究人員探討腦細胞代謝途徑。
這場十多年來的爭論﹐看來各持己見的雙方都沒有輸,。不過﹐最重要的意義是﹐多光子顯微技術足以提 供大腦代謝等研究功能性方面的應用﹐并且提供給醫(yī)師較佳的方式來觀察中風或阿茲海默癥等腦部損害,。
原文：
Luc Pellerin and Pierre J. Magistretti Let There Be (NADH) Light Science 2 July 2004; 305: 50-52
