髓鞘（Myelin Sheaths）作为紧凑型临时储氧单元的 RC 电路模型及对神经元能量代谢的调控意义

氧气对神经元线粒体能量生成至关重要，但其在磷脂双分子层中的存储与运输机制尚不明确。研究通过分子动力学模拟构建扩散模型，发现双分子层储氧遵循一级动力学，可用 RC（电阻 - 电容）电路表征。多层髓鞘的氧运输可通过 RC 电路梯形网络模拟，其特征时间常数随厚度呈二次方增长。该模型揭示髓鞘作为储氧库缓冲氧波动、维持神经元活动的作用。

　　

髓鞘可作为紧凑型临时储氧单元，这一过程可用电阻 - 电容（RC）电路模型模拟。氧气对神经元线粒体能量生成至关重要，其在磷脂双分子层疏水核心内可高效存储与运输。基于分子动力学模拟推导的扩散模型显示，双分子层中的氧气存储遵循一级动力学，可有效用 RC 电路表示。对于含有多个双分子层的髓鞘，氧气运输可通过 RC 电路梯形网络建模，其中氧气渗透阻力和存储容量与双分子层数量呈线性比例，而特征时间常数随髓鞘厚度呈二次方增长。例如，单个 1 - 棕榈酰 - 2 - 油酰基 - sn - 甘油 - 3 - 磷酸胆碱（POPC）双分子层的特征时间常数为 30 纳秒，200 层 POPC 双分子层则增至 506 微秒。该模型表明，髓鞘作为紧凑型储氧库，因其较慢的释放动力学可缓冲氧气的突然变化。在神经元活动增强时，模型提示髓鞘化可延长维持高氧需求的能力，表明髓鞘在缓冲氧气波动中起作用，而血管反应对维持长期氧稳态仍至关重要。