大脑比其它器官消耗更多能量，而且即使神经元不发射神经递质时它仍然是一个耗能大户。威尔康奈尔医学院的研究人员现在发现，封装神经递质的过程可能是造成能量消耗的原因。研究报告发表在《Science Advances》期刊上。研究人员发现突触小泡（synaptic vesicles）是不活跃神经元的能耗源。神经元使用突触小泡作为包含神经递质分子的容器。

论文主要作者 Timothy Ryan 博士及其实验室此前发现，神经元突触——发射神经递质的芽状生长物，在活跃时是能耗大户，对能量供应的任何中断都非常敏感。在新研究中，他们检查了突触在不活动时的能量使用情况，发现它仍然很高。他们发现，这种高静息能耗主要是由突触末端的囊泡池造成的。在突触不活动期间，每个囊泡中都满载了数以千计的神经递质，并准备将这些携带信号的有效载荷跨突触发射给伙伴神经元。为什么突触小泡即使在满载时也会消耗能量？研究人员发现，囊泡膜本质上存在能量泄漏，即“质子流出”，因此囊泡中的一种特殊的“质子泵”酶必须继续工作，并在此过程中消耗能量——即使囊泡中充满了神经递质分子。

实验指出，被称为转运蛋白的蛋白质可能是这种质子泄漏的来源。转运蛋白通常将神经递质带入囊泡，改变形状以携带神经递质进入，但同时允许质子逃逸——正如它们所做的那样。Ryan 博士推测，这种转运蛋白形状转变的能量阈值在进化过程中被设定得较低，以便在突触活动期间更快地重新加载神经递质，从而更快地思考和行动。他表示：“更快加载能力的缺点是，即使是随机的热波动也可能触发转运蛋白的形状转变，从而导致持续的能量消耗——即使没有加载神经递质。”