大脑的每一个功能都需要能量供应，从记忆储存到视觉分析，从情绪调节到思维运行，这些能量都是由名为线粒体的细胞器产生的。哥伦比亚大学和法国波尔多大学的科学家在26日出版的《自然》杂志上发表文章称，他们绘制了第一张人脑能量布局图MitoBrainMap。这一突破性进展对于探索阿尔茨海默病等神经退行性疾病和抑郁症等精神疾病的发源，以及开发新疗法具有重要意义。

为了画出这个图谱，研究小组首先将一个冷冻人脑切片分成703个3个。×3×3毫米的立方体(相当于一粒沙子的大小)。随后，他们利用生物化学和分子技术确定了703个样本中每个样本的线粒体密度，以及一些样本中线粒体的产能效率，从而获得了整个大脑切片的线粒体图。最后，他们利用计算机建模将局部数据推到全脑范围，最终绘制了这个图谱。

研究表明，人脑中的线粒体不仅因细胞类型而异，还因大脑区域而异。例如，虽然白质和灰质是大脑的核心组成部分，但灰质线粒体的产能效率比白质高50%以上。此外，与其他物种区分开来的更新的大脑区域不仅包含更多的线粒体，而且这些线粒体的能量生产也更加高效。

越来越多的研究表明，在一些与年龄相关的精神疾病和脑部疾病的早期阶段，大脑中的线粒体会发生变化。最新数据将使科学家能够更详细地研究脆弱大脑区域的线粒体变化。

研究小组表示，为了深入了解大脑内部和大脑之间线粒体的多样性，仍然需要进行更多的研究。他们正在绘制500个大脑的9个区域，这将使他们能够更健康地发现大脑线粒体的分布特征，以及神经、精神和神经退行性疾病患者，最终改变早期发现大脑疾病的方法。