蝌学荐书 | 精力不足？越休息越累？可能是脑中缺乏这种物质！

你有没有以下这些困扰：

• 注意力无法长时间集中，没办法投入长时间的学习和工作；

• 情绪忽高忽低，上一秒开心兴奋，下一秒难过到落泪；

• 总是忘记自己要做什么，话到嘴边却不知道要说什么

这些，多半是谷氨酸在起作用。

谷氨酸广泛存在于我们的大脑中。如果让你说出一种神经递质的名称，你最先想到的是什么？

大多数人可能会首先想到多巴胺，事实上，我们大脑中超过90%的神经元使用谷氨酸作为神经递质。

大脑中的“画师”

大脑最重要的功能就是让生物体在环境中活动时，能够学习、记住和回忆周围环境及经历的细节。

这一过程就好比我们在脑海中绘制了一幅“认知地图”，指引着我们在生活的迷宫中穿梭。

谷氨酸，便是绘制这幅地图的关键“画师”。

谷氨酸是一种重要的兴奋性神经递质，参与了我们对外界的感知、记忆的存储、情绪的调节，它通过两条纹状体丘脑通路调节丘脑功能，直接或间接地影响我们的认知控制功能。

大约40亿年前，谷氨酸就已经存在于地球上了，它是细胞用来构建蛋白质的20种氨基酸中最简单的一种。它还是大脑中杰出的神经递质，大脑中90%以上的神经元都将谷氨酸作为神经递质。

谷氨酸的作用远不止于此，在大脑发育的早期，甚至在神经元回路建立之前，谷氨酸就已经开始控制神经元的生长，并决定在哪里形成突触。

一旦神经元网络形成，谷氨酸就会开始调整神经元网络的结构，以便优化大脑的众多功能。

在大脑的海马区域，谷氨酸扮演着极为重要的角色。

海马就像一个“记忆工厂”，负责将短期记忆转化为长期记忆，并将这些记忆存储起来。当我们接触新的知识、经历新的事物时，神经元之间的信息传递会变得异常活跃。

谷氨酸作为主要的兴奋性神经递质，如同“信使”一般，在神经元之间快速传递着信号。

它激活特定的受体，让它们传递信息的效率大幅提高。

这种神经元间通信效率的提升，被认为是学习和记忆的生物学基础。

每一次新知识的输入，都伴随着谷氨酸的活跃，它影响神经元之间的突触连接和神经网络的形成，帮助强化神经元之间的连接，使得记忆得以在大脑中深深扎根。

谷氨酸：记忆与学习的加速器

实际上，感官通路中的所有神经元都使用谷氨酸作为神经递质。

通过谷氨酸能通路，海马与前额叶皮质、顶叶、颞叶、杏仁核和下丘脑相互连接，完成学习、记忆、空间导航和认知地图构建等一系列“脑力劳动”。

额叶中的回路在工作记忆和情景记忆的存储中发挥着关键作用，而海马与额叶之间有很强的谷氨酸能联系。

就拿背单词举例，工作记忆是一种暂时保存信息的认知系统，能在短时间内对眼前的单词进行存储和加工。

但想长时间保留这些信息，就需要围绕某一单词建立一种情景记忆，比如把 “abandon” 和伤心、失望等情感联系起来，加深对单词语义的理解和记忆。

在这一系列的过程中，海马负责将这个单词的一些基本信息（如读音、拼写等）进行编码，然后通过谷氨酸能通路将信号传递给额叶。

额叶接收到这些信号后，会对信息进行进一步地加工处理，这个过程依赖于谷氨酸的兴奋性传递。

有趣的是，完整的学习和记忆过程是由谷氨酸和多巴胺相互配合完成的。

当我们学习一项新的技能，比如弹钢琴时，谷氨酸帮助形成新的神经连接，而多巴胺则在你掌握新技巧时给予你奖赏感。

这种奖赏感激励你继续练习，从而提高技能。

因此，谷氨酸和多巴胺的平衡对于有效的学习和记忆至关重要，得先靠谷氨酸获得成就，多巴胺才能发挥作用，让我们产生进一步精进的成就感。

而且在儿童的成长发育中，谷氨酸也是大脑发育的“助推器”，能够促进神经元的生长和分化，让孩子的大脑神经元如同茁壮成长的幼苗，不断发展壮大。

若不能记住快乐，那快乐有何意义

谷氨酸和多巴胺共同参与情绪调节。

多巴胺通常与愉悦感和奖赏感相关联，当我们经历一些愉悦的事情，比如吃到美食、运动、得到赞扬等，大脑就会释放多巴胺，让我们感到快乐和满足。

而谷氨酸则在学习和记忆中发挥关键作用，帮助我们记住这些积极的经历。

例如，当你吃到美味的食物时，味蕾的刺激促使大脑释放多巴胺，让你瞬间感到满足，而谷氨酸则迅速“开工”，记住这种食物的味道、口感和进食时的环境氛围，让你下次再遇到类似的食物时，瞬间勾起美好的回忆，还想再吃。

一方面，谷氨酸能够促进多巴胺的释放，使得我们在学习、探索新事物的过程中，伴随着好奇心得到满足时的愉悦感，进一步强化了对该事物的记忆和追求欲望。

另一方面，多巴胺水平的变化也可能影响谷氨酸在神经元之间传递信息的效率，当我们处于积极情绪状态下，二者协同作用，让大脑的学习和记忆功能达到最佳状态，帮助我们更好地适应环境、享受生活。

可以说，多巴胺负责点亮快乐的瞬间，谷氨酸则负责将这些瞬间编织成美好的回忆，二者携手为我们的情绪和认知世界增添绚丽色彩。

但也要小心，谷氨酸受体的过度激活会产生“兴奋性毒性”，这种毒性可以在癫痫发作、脑卒中和创伤性脑损伤时迅速发生，也可能在阿尔茨海默病、帕金森病等疾病中更隐蔽地发生。

谷氨酸的这种双重作用，使其成了大脑中的“双刃剑”。

“亦正亦邪”的神经递质

谷氨酸作为一种非必需氨基酸，在人体的能量代谢中起着至关重要的作用。当身体需要能量时，谷氨酸可以通过转氨作用生成α-酮戊二酸，进而投身于三羧酸循环（TCA循环），为机体源源不断地输送能量，堪称身体的“能量补给站”。

在蛋白质合成方面，谷氨酸更是不可或缺的“建筑材料”，它与其他氨基酸携手合作，构建出人体所需的各种蛋白质，从肌肉组织的构建到酶的合成，都有谷氨酸忙碌的身影。

大脑消耗的绝大部分能量也来自谷氨酸能神经元的活动。谷氨酸通过作用于星形胶质细胞（大脑中的一种神经胶质细胞），增加了脑血流量，进而增加对活跃的神经元网络的营养供应。

此外，谷氨酸还通过参与重要的抗氧化剂谷胱甘肽的合成，参与我们体内的抗氧化作用，抵御氧化应激带来的损伤，守护细胞的健康。

然而，任何事物都讲究“过犹不及”，谷氨酸也不例外。

过量摄入谷氨酸可能会引发一系列健康问题。由于它是一种兴奋性神经递质，过量时可能导致神经系统过度兴奋，使人出现头痛、头晕、心慌等不适症状。

长期过量摄入，还可能对神经系统造成更为严重的损害，影响神经细胞的正常功能。

此外，谷氨酸在许多神经系统疾病的发生中扮演了关键角色，包括阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化（ALS）等。

阿尔茨海默病和帕金森病是两种常见的脑部神经退行性变性疾病，二者都涉及一种与谷氨酸受体过度激活有关的“慢性兴奋性毒性”，这是由患者大脑细胞能量代谢受损，同时伴有神经毒性蛋白的积累导致的。

还有另一种相对罕见但致命的疾病——肌萎缩侧索硬化（ALS）——也可能与谷氨酸能有关。

在病程早期，谷氨酸能引起上运动神经元的过度兴奋，可能导致下运动神经元的活动增加，因此患者通常会经历肌肉抽动和痉挛的症状。

还有实验表明，谷氨酸水平的变化可能影响个体的焦虑程度。

当我们面临无法摆脱的压力时，神经元网络会被激活用来应对这些压力，但如果谷氨酸能神经元被过度激活，则会导致焦虑症的出现。

“管住嘴、迈开腿”也能让大脑更健康

谷氨酸在人体机能运转中扮演着多重角色，它既可以是大脑的塑造者，也可以是其破坏者。

而运动和间歇性禁食犹如一对“黄金搭档”，对谷氨酸能神经元网络的积极影响更是不容小觑。

先来说说运动。当我们迈开脚步奔跑、尽情挥洒汗水时，身体内部正发生着一场奇妙的“变革”。

运动能够促使大脑释放一种名为脑源性神经营养因子（BDNF）的物质，它就像是大脑的 “超级肥料”，滋养着神经元，促进神经元的生长、存活与分化。

激活大脑的奖励系统，让我们在运动中产生愉悦感，这种愉悦感又进一步激励我们坚持运动，形成良性循环。

间歇性禁食也很重要。

禁食期间，身体从依赖葡萄糖供能逐渐转变为利用酮体供能，这种代谢转变激活了一系列适应性反应。

在神经元层面，间歇性禁食能够增强内质网应激反应，驱动脑源性神经营养因子等可塑性基因的表达。

间歇性禁食还可能通过调节肠道微生物群，增加肠道中有益物质的产生，这些物质可以间接促进神经元的再生与修复，为谷氨酸能神经元网络的稳定运行提供有力支持。

“从出生到死亡，一个人的大脑将包含大约900亿个神经元，总共有超过800亿个神经元和90万亿个突触是谷氨酸能的。”

深入了解谷氨酸，我们能够更好地理解自己的大脑如何工作，如何通过生活方式的调整来改善认知、情绪，并提升复原力。

《多面的谷氨酸》为我们提供了一个广阔的视角，让我们认识到，谷氨酸不仅是大脑的塑造者，也是其破坏者。

全方位认识“一面天使，一面魔鬼”的谷氨酸，说到底，就是在认识我们自己。

本期荐书

《多面的谷氨酸》

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转载自：中信出版