開年精力不足？越休息越累？可能是腦中缺乏這種物質

2025-05-12 13:39 秦朔朋友圈

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這些，多半是穀氨酸在起作用。
穀氨酸廣泛存在於我們的大腦中。如果讓你說出一種神經遞質的名稱，你最先想到的是什麼？
大多數人可能會首先想到多巴胺，事實上，我們大腦中超過90%的神經元使用穀氨酸作為神經遞質。
穀氨酸的發現是一段充滿傳奇色彩的故事。
1866年，德國化學家卡爾・海因裡希・裡特豪森從蛋白質水解產物中分離出了穀氨酸。不過，真正讓穀氨酸聲名遠揚的，是1908年日本科學家池田菊苗的發現。
池田菊苗從海帶湯中提取出了穀氨酸，並敏銳地察覺到它所帶來的獨特味道。
他將這種味道命名為“Umami”，也就是我們常說的鮮味。自此，穀氨酸開啟了它在食品調味領域的輝煌篇章。
而在人體內，穀氨酸也是“大忙人”。穀氨酸是負責學習和記憶的神經遞質，與我們所有的感覺、思想和行為息息相關。
今天推薦一本新書——《多面的穀氨酸》，全面解讀穀氨酸的雙重角色，探索如何透過調節穀氨酸能神經元網路來改善認知、情緒，並提升我們的復原力。
01
大腦中的“畫師”
大腦最重要的功能就是讓生物體在環境中活動時，能夠學習、記住和回憶周圍環境及經歷的細節。
這一過程就好比我們在腦海中繪製了一幅“認知地圖”，指引著我們在生活的迷宮中穿梭。
穀氨酸，便是繪製這幅地圖的關鍵“畫師”。
穀氨酸是一種重要的興奮性神經遞質，參與了我們對外界的感知、記憶的儲存、情緒的調節，它透過兩條紋狀體丘腦通路調節丘腦功能，直接或間接地影響我們的認知控制功能。
大約40億年前，穀氨酸就已經存在於地球上了，它是細胞用來構建蛋白質的20種氨基酸中最簡單的一種。它還是大腦中傑出的神經遞質，大腦中90%以上的神經元都將穀氨酸作為神經遞質。
穀氨酸的作用遠不止於此，在大腦發育的早期，甚至在神經元迴路建立之前，穀氨酸就已經開始控制神經元的生長，並決定在哪裡形成突觸。
一旦神經元網路形成，穀氨酸就會開始調整神經元網路的結構，以便最佳化大腦的眾多功能。
在大腦的海馬區域，穀氨酸扮演著極為重要的角色。
海馬就像一個“記憶工廠”，負責將短期記憶轉化為長期記憶，並將這些記憶儲存起來。當我們接觸新的知識、經歷新的事物時，神經元之間的資訊傳遞會變得異常活躍。
穀氨酸作為主要的興奮性神經遞質，如同“信使”一般，在神經元之間快速傳遞著訊號。
它啟用特定的受體，讓它們傳遞資訊的效率大幅提高。
這種神經元間通訊效率的提升，被認為是學習和記憶的生物學基礎。
每一次新知識的輸入，都伴隨著穀氨酸的活躍，它影響神經元之間的突觸連線和神經網路的形成，幫助強化神經元之間的連線，使得記憶得以在大腦中深深紮根。
02
穀氨酸：記憶與學習的加速器
實際上，感官通路中的所有神經元都使用穀氨酸作為神經遞質。
透過穀氨酸能通路，海馬與前額葉皮質、頂葉、顳葉、杏仁核和下丘腦相互連線，完成學習、記憶、空間導航和認知地圖構建等一系列“腦力勞動”。
額葉中的迴路在工作記憶和情景記憶的儲存中發揮著關鍵作用，而海馬與額葉之間有很強的穀氨酸能聯絡。
就拿背單詞舉例，工作記憶是一種暫時儲存資訊的認知系統，能在短時間內對眼前的單詞進行儲存和加工。
但想長時間保留這些資訊，就需要圍繞某一單詞建立一種情景記憶，比如把 “abandon” 和傷心、失望等情感聯絡起來，加深對單詞語義的理解和記憶。
在這一系列的過程中，海馬負責將這個單詞的一些基本資訊（如讀音、拼寫等）進行編碼，然後透過穀氨酸能通路將訊號傳遞給額葉。
額葉接收到這些訊號後，會對資訊進行進一步的加工處理，這個過程依賴於穀氨酸的興奮性傳遞。
有趣的是，完整的學習和記憶過程是由穀氨酸和多巴胺相互配合完成的。
當我們學習一項新的技能，比如彈鋼琴時，穀氨酸幫助形成新的神經連線，而多巴胺則在你掌握新技巧時給予你獎賞感。
這種獎賞感激勵你繼續練習，從而提高技能。
因此，穀氨酸和多巴胺的平衡對於有效的學習和記憶至關重要，得先靠穀氨酸獲得成就，多巴胺才能發揮作用，讓我們產生進一步精進的成就感。
而且在兒童的成長髮育中，穀氨酸也是大腦發育的“助推器”，能夠促進神經元的生長和分化，讓孩子的大腦神經元如同茁壯成長的幼苗，不斷發展壯大。
03
若不能記住快樂，那快樂有何意義
穀氨酸和多巴胺共同參與情緒調節。
多巴胺通常與愉悅感和獎賞感相關聯，當我們經歷一些愉悅的事情，比如吃到美食、運動、得到讚揚等，大腦就會釋放多巴胺，讓我們感到快樂和滿足。
而穀氨酸則在學習和記憶中發揮關鍵作用，幫助我們記住這些積極的經歷。
例如，當你吃到美味的食物時，味蕾的刺激促使大腦釋放多巴胺，讓你瞬間感到滿足，而穀氨酸則迅速“開工”，記住這種食物的味道、口感和進食時的環境氛圍，讓你下次再遇到類似的食物時，瞬間勾起美好的回憶，還想再吃。
一方面，穀氨酸能夠促進多巴胺的釋放，使得我們在學習、探索新事物的過程中，伴隨著好奇心得到滿足時的愉悅感，進一步強化了對該事物的記憶和追求慾望。
另一方面，多巴胺水平的變化也可能影響穀氨酸在神經元之間傳遞資訊的效率，當我們處於積極情緒狀態下，二者協同作用，讓大腦的學習和記憶功能達到最佳狀態，幫助我們更好地適應環境、享受生活。
可以說，多巴胺負責點亮快樂的瞬間，穀氨酸則負責將這些瞬間編織成美好的回憶，二者攜手為我們的情緒和認知世界增添絢麗色彩。
但也要小心，穀氨酸受體的過度啟用會產生“興奮性毒性”，這種毒性可以在癲癇發作、腦卒中和創傷性腦損傷時迅速發生，也可能在阿爾茨海默病、帕金森病等疾病中更隱蔽地發生。
穀氨酸的這種雙重作用，使其成了大腦中的“雙刃劍”。
04
“亦正亦邪”的神經遞質
穀氨酸作為一種非必需氨基酸，在人體的能量代謝中起著至關重要的作用。當身體需要能量時，穀氨酸可以透過轉氨作用生成α-酮戊二酸，進而投身於三羧酸迴圈（TCA迴圈），為機體源源不斷地輸送能量，堪稱身體的“能量補給站”。
在蛋白質合成方面，穀氨酸更是不可或缺的“建築材料”，它與其他氨基酸攜手合作，構建出人體所需的各種蛋白質，從肌肉組織的構建到酶的合成，都有穀氨酸忙碌的身影。
大腦消耗的絕大部分能量也來自穀氨酸能神經元的活動。穀氨酸透過作用於星形膠質細胞（大腦中的一種神經膠質細胞），增加了腦血流量，進而增加對活躍的神經元網路的營養供應。
此外，穀氨酸還透過參與重要的抗氧化劑谷胱甘肽的合成，參與我們體內的抗氧化作用，抵禦氧化應激帶來的損傷，守護細胞的健康。
然而，任何事物都講究“過猶不及”，穀氨酸也不例外。
過量攝入穀氨酸可能會引發一系列健康問題。由於它是一種興奮性神經遞質，過量時可能導致神經系統過度興奮，使人出現頭痛、頭暈、心慌等不適症狀。
長期過量攝入，還可能對神經系統造成更為嚴重的損害，影響神經細胞的正常功能。
此外，穀氨酸在許多神經系統疾病的發生中扮演了關鍵角色，包括阿爾茨海默病、帕金森病、肌萎縮側索硬化（ALS）等。
阿爾茨海默病和帕金森病是兩種常見的腦部神經退行性變性疾病，二者都涉及一種與穀氨酸受體過度啟用有關的“慢性興奮性毒性”，這是由患者大腦細胞能量代謝受損，同時伴有神經毒性蛋白的積累導致的。
還有另一種相對罕見但致命的疾病——肌萎縮側索硬化（ALS）——也可能與穀氨酸能有關。
在病程早期，穀氨酸能上運動神經元的過度興奮，可能導致下運動神經元的活動增加，因此患者通常會經歷肌肉抽動和痙攣的症狀。
還有實驗表明，穀氨酸水平的變化可能影響個體的焦慮程度。
當我們面臨無法擺脫的壓力時，神經元網路會被啟用用來應對這些壓力，但如果穀氨酸能神經元被過度啟用，則會導致焦慮症的出現。
05
“管住嘴、邁開腿”也能讓大腦更健康
穀氨酸在人體機能運轉中扮演著多重角色，它既可以是大腦的塑造者，也可以是其破壞者。
而運動和間歇性禁食猶如一對“黃金搭檔”，對穀氨酸能神經元網路的積極影響更是不容小覷。
先來說說運動。當我們邁開腳步奔跑、盡情揮灑汗水時，身體內部正發生著一場奇妙的“變革”。
運動能夠促使大腦釋放一種名為腦源性神經營養因子（BDNF）的物質，它就像是大腦的 “超級肥料”，滋養著神經元，促進神經元的生長、存活與分化。
啟用大腦的獎勵系統，讓我們在運動中產生愉悅感，這種愉悅感又進一步激勵我們堅持運動，形成良性迴圈。
間歇性禁食也很重要。
禁食期間，身體從依賴葡萄糖供能逐漸轉變為利用酮體供能，這種代謝轉變激活了一系列適應性反應。
在神經元層面，間歇性禁食能夠增強內質網應激反應，驅動腦源性神經營養因子等可塑性基因的表達。
間歇性禁食還可能透過調節腸道微生物群，增加腸道中有益物質的產生，這些物質可以間接促進神經元的再生與修復，為穀氨酸能神經元網路的穩定執行提供有力支援。
“從出生到死亡，一個人的大腦將包含大約900億個神經元，總共有超過800億個神經元和90萬億個突觸是穀氨酸能的。”
深入瞭解穀氨酸，我們能夠更好地理解自己的大腦如何工作，如何透過生活方式的調整來改善認知、情緒，並提升復原力。
《多面的穀氨酸》為我們提供了一個廣闊的視角，讓我們認識到，穀氨酸不僅是大腦的塑造者，也是其破壞者。
全方位認識“一面天使，一面魔鬼”的穀氨酸，說到底，就是在認識我們自己。
編輯：孫小悠 | 稽核：醒醒
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