在大腦中，葡萄糖通過(guò)不同的新陳代謝途徑起作用從而產(chǎn)生能量——這是它在大腦中重要的功能，但葡萄糖同時(shí)也可以通過(guò)其他幾種關(guān)鍵的調(diào)節(jié)（例如，細(xì)胞凋亡）、保護(hù)（即對(duì)抗活性氧自由基）以及合成代謝（例如，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)合成）途徑來(lái)起作用。產(chǎn)生能量的有效的途徑與氧化磷酸化有關(guān)，但是葡萄糖也能夠迅速和地向離子交換膜法直接輸送能量，例如離子泵。當(dāng)葡萄糖在完成這些功能時(shí)起作用且不依賴氧化磷酸化時(shí)，它傳統(tǒng)上被稱為有氧糖酵解。有氧糖酵解在大腦中的研究一直相對(duì)匱乏，但是在兩項(xiàng)新的研究中，美國(guó)圣路易斯市華盛頓大學(xué)的S.  Neil  Vaishnavi、Marcus  E.  Raichle和同事發(fā)現(xiàn)，這一過(guò)程在休眠的大腦中存在區(qū)域差異，同時(shí)高水平的有氧糖酵解可能與后來(lái)的β淀粉樣沉積（也就是斑）有關(guān)。  

在*項(xiàng)研究中，研究人員利用正電子發(fā)射斷層顯像（PET）技術(shù)在年輕成人體內(nèi)測(cè)量了氧和葡萄糖的新陳代謝速度。他們?cè)谇邦~皮質(zhì)、外側(cè)頂葉皮質(zhì)、楔前葉和后扣帶回皮質(zhì)、顳側(cè)皮質(zhì)、回直肌和尾狀核中發(fā)現(xiàn)了高速的有氧糖酵解。這些區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域包括“默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)”——當(dāng)個(gè)體清醒但并未從事一項(xiàng)工作時(shí)活躍的一組區(qū)域——和認(rèn)知控制網(wǎng)絡(luò)。小腦和顳下回，包括海馬，則表現(xiàn)出了較低的有氧糖酵解速度。

β淀粉樣斑被發(fā)現(xiàn)于阿爾茨海默氏癥早期的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中。在第二項(xiàng)研究中，Raichle和同事因此調(diào)查了在這些區(qū)域中對(duì)有氧糖酵解的依賴是否與β淀粉樣沉積有關(guān)。他們利用PET評(píng)估了阿爾茨海默氏癥患者與已知蛋白質(zhì)水平升高的認(rèn)知正常的人的β淀粉樣沉積，并將由此得到的大腦圖像與來(lái)自*項(xiàng)研究的有氧糖酵解水平空間分布圖進(jìn)行了比較。研究人員將大腦圖像分割為167個(gè)無(wú)重疊的立方體，在第二項(xiàng)研究中，研究人員在幾個(gè)感興趣的區(qū)域選擇了60個(gè)小的球面區(qū)域。他們?cè)u(píng)估了每一個(gè)立方體和球面的β淀粉樣與有氧糖酵解的水平。兩種方法都顯示了β淀粉樣和有氧糖酵解水平之間的一個(gè)顯著的空間關(guān)聯(lián)，并且與β 淀粉樣水平升高的認(rèn)知正常的人相比，這種關(guān)聯(lián)在阿爾茨海默氏癥患者中更加強(qiáng)烈。這兩項(xiàng)研究均于日前發(fā)表在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。  

現(xiàn)在還不知道觀測(cè)區(qū)域的有氧糖酵解變化背后的基礎(chǔ)是什么，但是研究人員提出，它們或許同突觸傳遞過(guò)程，合成代謝反應(yīng)和/或氧化還原狀態(tài)調(diào)節(jié)的能量需求的區(qū)域差別有關(guān)。正如一些依賴葡萄糖的突觸傳遞過(guò)程以及氧化壓力已知能夠被阿爾茨海默氏癥所破壞，這些發(fā)現(xiàn)表明，對(duì)有氧糖酵解的依賴可能會(huì)使一個(gè)大腦區(qū)域易受阿爾茨海默氏癥致病過(guò)程的侵襲。研究人員還指出，有氧糖酵解具有作為一種早期診斷疾病的生物標(biāo)記的潛力。