大腦超90%的秘密被發現了！

谷氨酸的發現是一段充滿傳奇色彩的故事

谷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?海因里希?里特豪森從蛋白質水解產物中分離出了谷氨酸。不過，真正讓谷氨酸聲名遠揚的，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谷氨酸，并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，谷氨酸開啟了它在食品調味領域的輝煌篇章。

其實，谷氨酸也廣泛存在于我們的大腦中。如果讓你說出一種神經遞質的名稱，你最先想到的是什么？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%的神經元使用谷氨酸作為神經遞質。

谷氨酸是生物體內的“大忙人”，在蛋白質代謝過程中占據著舉足輕重的地位，參與了動植物和微生物體內的許多重要化學反應。而在人體內，谷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。視覺、聽覺、嗅覺、味覺、冷熱感等，我們對環境中一切事物的感知都依賴谷氨酸。對過去的記憶、對未來的計劃、想象力、創造力、語言、洞察力、判斷力、適當的社會行為、同理心——一切使我們成為我們的因素——都與大腦皮質中的谷氨酸能神經元網絡的活動變化密不可分。谷氨酸能神經元還控制著我們的身體運動，并影響著包括心臟和腸道在內的其他身體器官。

1 谷氨酸與壓力

在現代社會，壓力已成為一個不可忽視的社會議題。谷氨酸在大腦中的作用與我們如何應對壓力息息相關。研究表明，壓力激素皮質酮水平升高時，會抑制毛囊干細胞的激活，導致脫發，這是“壓力使人脫發”的具體機制。而谷氨酸通過影響皮質酮的水平，間接影響我們對壓力的生理反應。

2 谷氨酸與情緒調節

（1）雙相情感障礙與谷氨酸的關系表明，患者谷氨酸能系統異常可能與額葉皮質甘氨酸高親和力、谷氨酸受體的下調有關。這意味著谷氨酸水平的變化可能影響情緒波動，進而影響個體的情感狀態和人際關系。此外，抗抑郁藥物通過抑制前額葉皮質谷氨酸的釋放，緩解抑郁癥狀，顯示了谷氨酸在情緒調節中的作用。

（2）谷氨酸與焦慮

谷氨酸在海馬體中的作用與焦慮行為有關。海馬體是大腦中主要負責調節情緒和記憶的區域，谷氨酸水平的變化可能影響個體的焦慮程度。研究發現，高特質焦慮的狨猴海馬體中谷氨酸水平明顯更低，這表明谷氨酸活性降低可能增加焦慮行為。

（3）谷氨酸與季節性情緒變化

華中科技大學團隊的研究揭示了“冬季抑郁癥”的機制，發現人類PERIOD3變體通過糖皮質激素信號傳導導致冬季抑郁樣行為。這項研究提供了谷氨酸在季節性情緒變化中可能發揮作用的證據，尤其是在冬季日照減少的情況下。

（4）谷氨酸與性別和焦慮

一項針對女性焦慮的神經化學調節的研究表明，背外側前額皮質中GABA水平升高和谷氨酸水平降低與較高的焦慮水平有關。這一發現為理解年輕女性中焦慮的發展提供了新的視角，并可能指向潛在的治療途徑。

（5）谷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，而谷氨酸則在學習和記憶中發揮作用。當我們體驗到積極的情緒時，多巴胺的水平會上升，這讓我們感到快樂和滿足。谷氨酸則幫助我們記住這些積極的經歷，以便在未來重復這些帶來愉悅的行為。例如，當你吃到美味的食物時，多巴胺會讓你感到滿足，而谷氨酸則幫助你記住這種味道，讓你下次還想再吃。【多巴胺一時爽，但要想一直爽，得靠谷氨酸】

3 谷氨酸與學習和記憶（學習和記憶是谷氨酸比較重要的作用，也許可以用具體的事例展開一下，吸引家長的注意力？）

當你學習新技能，比如彈鋼琴時，谷氨酸幫助形成新的神經連接，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。谷氨酸和多巴胺的平衡對于有效的學習和記憶至關重要。也就是說，得先靠谷氨酸獲得成就，多巴胺才能發揮作用，讓我們產生進一步精進的成就感。

4 谷氨酸與社恐

基底前腦（BF）在恐懼學習中起著重要作用，但新研究表明它也在社交行為適應不良中發揮作用。BF中的谷氨酸能神經元在社交恐懼調節后會被激活，抑制這些神經元能減少社交恐懼的表達。BF谷氨酸能神經元與外側韁核（LHb）建立功能性接觸，并在條件反射小鼠中得到加強，光遺傳抑制BF-LHb谷氨酸能通路顯著降低了社交恐懼反應。

5 谷氨酸與腸道（書中主要集中在第8章帕金森病一節）

（1）為什么無糖可樂難喝

即使無糖可樂騙過了你的舌頭，也還是沒辦法騙過你的腸道。研究表明，在腸道的引導下，比起無熱量的甜味劑，人類會更偏愛糖。真正的糖進入腸道后，會讓十二指腸內的神經足類細胞釋放谷氨酸；作為大腦主要的興奮性神經遞質，谷氨酸能夠向大腦發送信號，由此驅動對糖的偏好。但人造甜味劑就沒有這個魔力。也就是說，腸道也能辨別出你喝的是經典可樂還是無糖可樂。而代糖不能給予同樣的快樂，會讓你覺得無糖可樂更差勁。

（2）谷氨酸與咬指甲的壞習慣

習慣咬指甲是焦慮癥表型之一，其成因是腸腦軸失調。先天和后天腸道菌群紊亂，導致腸腦軸失調影響大腦發育，導致成年期認知功能的改變和焦慮表型。

焦慮癥是一種內心緊張不安、預料到似乎將要發生某種不利情況而又難于應付的不愉快情緒體驗，其只是神經遞質紊亂的表達。

90%的神經遞質由腸道菌群控制分泌，腸道菌群代謝產物產生并調節5-羥色胺、去甲腎上腺素、γ-氨基丁酸、谷氨酸、腦源性神經營養因子等神經遞質。

這些神經遞質既通過腸神經系統和迷走神經系統直接產生作用，又通過內分泌和旁分泌的方式調節腸內分泌細胞，還通過影響下丘腦垂體腎上腺軸，對中樞神經系統活動產生影響。

腸道菌群紊亂導致這些神經遞質紊亂，產生焦慮抑郁等各種精神疾病。而焦慮抑郁等情緒又會反作用于腸道菌群，引起腸道功能及腸道菌群的變化，惡性循環久治不愈。

所以精神類疾病病根皆在腸腦軸紊亂，腸道菌群在腸腦軸中占主導作用，所以精神疾病必需從腸腦軸雙向治療，基礎方加定志方是正法。

6 谷氨酸在護膚品中的應用

聚谷氨酸（γ-PGA）也稱為納豆菌膠或多聚谷氨酸，是一種由谷氨酸單體通過微生物發酵法合成的高分子多肽聚合物。聚谷氨酸在化妝品中的應用主要體現在以下幾個方面：

長效保濕：聚谷氨酸的水溶液具有無色無味透明膠質的特性，由于其特殊的三度空間格子結構，使其具有極強的5000倍吸水保濕能力。這種超強的保濕能力，加上其柔滑膚感及易成膜性，可以顯著提升肌膚保濕功效、減少水分散失、促進肌膚恢復彈性。

協同美白：研究發現，添加聚谷氨酸的護膚品可以協同增效其他美白成分，顯著抑制黑色素的生成，具有美白肌膚的功效。

防曬隔離：由于聚谷氨酸的優越成膜特性，添加聚谷氨酸的護膚品可在肌膚表面形成一層透氣的生物保護薄膜，鎖住皮膚水分的同時可以抵御外界侵襲，阻擋紫外線，在抗霧霾及防曬產品中展現出優異的功效。

平皺抗衰：聚谷氨酸可以增加皮膚角質層中天然保濕因子的含量，促進皮膚深層纖維母細胞的生長，平衡皮膚酸堿值，使皮膚恢復彈性，撫平皮膚因缺水產生的細紋。

大腦中的“畫師”（和我們大腦的關系）

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制了一幅“認知地圖”，指引著我們在生活的迷宮中穿梭。而谷氨酸，便是繪制這幅地圖的關鍵“畫師”。

在大腦的海馬區域，谷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，并將這些記憶存儲起來。當我們接觸新的知識、經歷新的事物時，神經元之間的信息傳遞會變得異常活躍。谷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信號。它激活特定的受體，尤其是NMDA受體，參與了長時程增強（LTP）的形成。簡單來說，LTP就像是給神經元之間的“通信線路”做了一次升級，讓它們傳遞信息的效率大幅提高。這種神經元間通信效率的提升，被認為是學習和記憶的生物學基礎。每一次新知識的輸入，都伴隨著谷氨酸的活躍，它影響神經元之間的突觸連接和神經網絡的形成，幫助強化神經元之間的連接，使得記憶得以在大腦中深深扎根。

在兒童的成長發育中，谷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。在學習過程中，谷氨酸更是發揮著關鍵作用，它能夠增強大腦的興奮性，讓孩子更加專注、思維更加敏捷，進而提升學習能力，助力孩子們學得更快更好。

若不能記住快樂，那快樂有何意義？（多巴胺和情緒調節）

谷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、得到贊揚等，大腦就會釋放多巴胺，讓我們感到快樂和滿足。多巴胺會傳遞興奮和開心的信息，激發和強化個體的行為動機，促進目標導向的行為。而谷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。當我們體驗到積極的情緒時，多巴胺的水平會上升，讓我們沉浸在快樂之中，而谷氨酸則如同一個“記憶助手”，將此時的場景、感受等信息記錄下來，以便在未來重復這些帶來愉悅的行為。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，而谷氨酸則迅速“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，谷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欲望；另一方面，多巴胺水平的變化也可能影響谷氨酸在神經元之間傳遞信息的效率，當我們處于積極情緒狀態下，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，谷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。

“亦正亦邪”的神經遞質（谷氨酸：遍布大腦的古老信使，指導我們生活的“多面手”）

谷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，谷氨酸可以通過轉氨作用生成α-酮戊二酸，進而投身于三羧酸循環（TCA循環），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，谷氨酸更是不可或缺的“建筑材料”，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，都有谷氨酸忙碌的身影。此外，谷氨酸還通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，如同為身體穿上了一層“防護鎧甲”，抵御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”，谷氨酸也不例外。過量攝入谷氨酸可能會引發一系列健康問題。由于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、心慌等不適癥狀。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。并且，過量的谷氨酸會干擾人體對其他氨基酸的正常代謝，打破體內的代謝平衡，進而影響身體各項機能的正常運轉。

“管住嘴、邁開腿”也能讓大腦更健康（想要讓谷氨酸發揮積極作用，怎么做）

在追求健康生活的道路上，運動和間歇性禁食猶如一對“黃金搭檔”，為我們的身體和大腦帶來諸多益處，而它們對谷氨酸能神經元網絡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。對谷氨酸能神經元而言，BDNF的增加意味著它們能夠更好地發揮功能。運動刺激了與運動獎勵機制緊密相連的谷氨酸能通路，使得谷氨酸能神經元活躍度大幅提升，進而投射到 VTA 的多巴胺神經元，激活大腦的獎勵系統，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，形成良性循環。

再談談間歇性禁食。近年來，間歇性禁食作為一種備受矚目的健康策略，逐漸走進大眾視野。它并非傳統意義上的節食挨餓，而是通過合理調整進食和禁食的時間間隔，為身體帶來意想不到的變化。從大腦健康角度來看，間歇性禁食能夠改善腦生理和病理狀況，對認知功能產生有益影響。研究表明，在健康老年小鼠、阿爾茨海默病的嚙齒動物模型及患者研究中，間歇性禁食都展現出了提升認知的潛力。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。如同在運動中一樣，腦源性神經營養因子的增加對谷氨酸能神經元網絡有著深遠影響，它可以促進海馬等關鍵腦區的長時程增強，提升神經元之間信息傳遞的效率，鞏固學習與記憶能力。而且，間歇性禁食還可能通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，為谷氨酸能神經元網絡的穩定運行提供有力支持。

運動和間歇性禁食就像是兩把鑰匙，解鎖了谷氨酸能神經元網絡的諸多潛能，為我們的大腦健康注入源源不斷的活力，讓我們在保持良好身體狀態的同時，擁有更加敏銳的思維和強大的認知能力。

分子中的“掃地僧”（結語可以用）

谷氨酸這個看似平凡的小分子，卻在我們生活的方方面面展現出了非凡的魅力。從舌尖上的美味到大腦中的奇妙化學反應，從醫學領域的治病救人到農業生產的增產抗逆，它的身影無處不在。

隨著科學研究的不斷深入，我們對谷氨酸的認識也在不斷擴展。未來，我們有理由相信，谷氨酸將繼續在醫學、營養學和健康科學領域發揮其獨特的價值，為我們的健康和福祉帶來更多的驚喜和突破。讓我們期待并探索谷氨酸在未來如何繼續塑造我們的生活，同時，也讓我們在日常生活中更加關注和珍惜這一神奇的分子，以實現身體和大腦的最佳健康狀態。

7 谷氨酸和多巴胺的關聯和區別

對行為的共同調節

谷氨酸和多巴胺作為一對“好搭檔”相互協作，共同在我們的日常生活中發揮著重要的作用，參與著復雜的運動控制和認知學習等功能。谷氨酸和多巴胺的神經傳遞系統相互關聯，谷氨酸能神經元可以投射到多巴胺能神經元上，通過釋放谷氨酸來調節多巴胺的釋放。

比如在學習的過程中，谷氨酸的刺激可以間接增強突觸傳遞效率，幫助大腦形成和鞏固記憶，而多巴胺則調解了谷氨酸的釋放。我們得到表揚時大腦會產生多巴胺，多巴胺和受體結合影響細胞內信號傳遞，進而調節谷氨酸讓我們記住或者忘掉事情的能力，這樣就會讓我們對那些能得到獎勵的事情記得更牢。

在成癮行為中，兩者也緊密聯系。成癮物質會影響大腦中多巴胺系統，增加多巴胺的釋放，同時也會改變谷氨酸能神經元的功能和谷氨酸受體的表達。谷氨酸能系統的改變可以反過來影響多巴胺能系統對成癮物質相關線索的反應，從而強化成癮行為。

功能區別

谷氨酸是中樞神經系統中最主要的興奮性神經遞質，大約 80% 的興奮性突觸使用谷氨酸作為遞質。它在神經發育過程中，參與神經元的遷移、分化和突觸形成。在成年大腦中，谷氨酸對于維持正常的大腦興奮性、神經元之間的快速通訊以及感覺信息的傳遞至關重要，比如在視覺系統中，視網膜神經節細胞就是通過釋放谷氨酸將視覺信號傳遞給大腦的。

多巴胺則在獎賞系統中起核心作用，當我們獲得獎勵時，大腦中的多巴胺能神經元會被激活。就像得到表揚、吃到好吃的這些獎勵性刺激，都會導致中腦邊緣系統多巴胺水平升高。

非凡的分子

大腦中超過90%的神經元

為“谷氨酸能”神經元

本書講述的是一個簡單分子成為所有動物大腦的大師級建筑師和指揮官的故事。這個非凡的分子就是谷氨酸。它從大腦在子宮內發育時就控制著神經細胞網絡的形成，并控制著這些網絡在整個生命過程中的各種功能。此外，它還是許多神經系統疾病的中心點。

當我請非專業人士說出一種神經遞質的名稱時，最常見的答案是多巴胺、血清素和“我不知道”。當我問醫生這個問題時，最常見的答案是多巴胺、血清素和γ–氨基丁酸（ GABA）。很少有人提到谷氨酸，盡管事實上大腦中超過90%的神經元使用谷氨酸作為神經遞質，它們就是“谷氨酸能”神經元。整個大腦皮質、小腦、海馬和大多數其他腦區的核心神經元回路完全由興奮性谷氨酸能神經元和少量抑制性GABA能神經元組成。調配其他神經遞質——例如多巴胺、血清素、去甲腎上腺素和乙酰膽堿——的神經元，只局限于大腦皮質下方大腦結構中的一個或少數幾個小簇。這些神經遞質只有通過改變谷氨酸能神經元的持續活動，才能對大腦功能產生影響。

典型的谷氨酸能神經元具有金字塔形的中央細胞體，其中含有細胞核和遺傳物質。一條長軸突和數條較短的樹突由細胞體出發徑向延伸。在軸突的頂端和每個樹突上都有一個叫作“生長錐”的運動結構。在大腦發育過程中，軸突的生長錐會遇到另一個神經元的樹突，并可能與之形成突觸。當谷氨酸能神經元被激活時，軸突末端的突觸前末梢會釋放谷氨酸。然后，谷氨酸會與突觸后神經元樹突上的特定谷氨酸“受體”蛋白結合。電化學編碼信息就是這樣在整個大腦的神經元網絡中流動的。

研究表明，谷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。我們對環境中一切事物的感知—視覺、聽覺、嗅覺、味覺、冷熱感等—都依賴谷氨酸。對過去的記憶、對未來的計劃、想象力、創造力、語言、洞察力、判斷力、適當的社會行為、同理心——一切使我們成為我們的因素——都與大腦皮質中的谷氨酸能神經元網絡的活動變化密不可分。谷氨酸能神經元還控制著我們的身體運動，并影響著包括心臟和腸道在內的其他身體器官。

但谷氨酸也有陰暗的一面。研究認為，調配谷氨酸的神經元異常會導致行為障礙，包括孤獨癥、精神分裂癥、創傷后應激障礙（PTSD）和抑郁癥。更夸張的是，谷氨酸可使神經元興奮致死。這種興奮性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、肌萎縮側索硬化（ALS）和亨廷頓病中更隱蔽地發生。

對細菌、植物、昆蟲和大鼠等生物體的研究結果表明，谷氨酸是一種在進化上十分古老的神經遞質。在動物的早期進化過程中，神經元發展出了精細的樹狀結構，以及神經元之間分散而穩定的交流場所。這些電化學神經傳遞點被稱為“突觸”。最初的神經元回路用于簡單的反射反應，只涉及兩個神經元：一個是對機械力或溫度做出反應的感覺神經元，另一個是使肌肉收縮的運動神經元。隨著進化的繼續，神經系統變得越來越復雜，擁有了更多的神經元和更多的突觸，最終在人腦中達到頂峰，人腦擁有約900億個神經元和100萬億個突觸。這些突觸大多數使用谷氨酸作為神經遞質。

1987年，我在科羅拉多州立大學斯坦利·本·卡特實驗室做博士后時，發現了谷氨酸對大腦發育過程中神經元網絡形成的重要性。通過研究大鼠胚胎大腦中新生神經元的生長和連接，我發現谷氨酸控制著神經元樹突的生長，而不影響軸突。從生長過程中的軸突頂端的生長錐釋放的谷氨酸可以作用于另一個神經元的樹突，從而促進突觸的形成。這一發現及本書中描述的其他發現表明，谷氨酸在大腦發育過程中扮演著神經元網絡主要“雕塑師”的角色。

在人的一生中，大腦神經元回路的結構會隨著回路中神經元的活動而發生微妙的變化，這種變化通常被稱為“神經可塑性”。當你學習新知識時，編碼該段經歷記憶的神經回路中的突觸會變大，數量也會增加；不用的神經元連接可能會減少。谷氨酸控制發育中和成年大腦神經元網絡的動態結構的機制，與鈣離子（Ca2+）流入細胞膜上的谷氨酸受體通道有關。然后， Ca2+激活編碼某些蛋白質的基因，進而促進活躍突觸的加強和新突觸的形成。在接下來講述的幾個谷氨酸的故事中，就出現了這樣一種神經營養因子，它被稱為“腦源性神經營養因子”（BDNF）。

大腦在 24 小時內要消耗約 400 大卡的能量，這些能量足以讓所有神經元保持強壯。谷氨酸在管理大腦中能量的產生、分配和利用方面發揮著重要作用。由于細胞能量代謝在神經可塑性和神經系統疾病中的重要性，本書將專門用一章的篇幅探討谷氨酸如何控制大腦的“生物能量學”。

在描述了谷氨酸在大腦發育過程中塑造神經元網絡，以及在大腦發育成熟后對這些網絡做適應性修改的重要性之后，我開始深入研究谷氨酸作為“毀滅者”的黑暗面。在研究谷氨酸如何在大腦發育過程中控制神經元回路的形成時，我發現大量谷氨酸會殺死神經元—它們會被激發，因過于興奮而死。當時，約翰· 奧爾尼和丹尼斯· 崔剛剛描述了這種興奮性毒性過程（Olney 1989; Choi,Manulucci-Gedde, and Kriegstein 1987）。事實表明，某些天然存在的化學物質在被攝入后會使神經元興奮致死。例如，在加拿大發生的一起事件中，多人在餐館吃過紫貽貝后患上了遺忘癥，這與阿爾茨海默病的短期記憶障礙很相似，但大多數人從未接觸過此類毒素，因此問題就變成了：神經遞質谷氨酸是否真的會加速神經系統疾病中神經元的退化和死亡。

實驗室實驗表明，對發生癲癇、腦卒中和創傷性腦損傷的動物來說，抑制谷氨酸能突觸的藥物可以保護神經元免于受損和死亡。同時，對人類患者和動物模型的研究結果表明，興奮性毒性也參與了許多慢性神經退行性變性疾病中神經元的退化。當神經元維持能量水平的能力因衰老或遺傳因素而下降時，它們就特別容易受到谷氨酸的損害。在阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病和ALS等疾病中，神經元被認為出現了能量不足和興奮性毒性。

生活在現代社會的人們長期承受社會壓力，運動量和睡眠時間不斷減少，焦慮癥和抑郁癥也越來越普遍。大腦成像研究表明，焦慮癥患者大腦中某些神經元回路的興奮性會發生失衡，而抑郁癥患者大腦中的相同回路也發生了改變。這也許可以解釋為什么針對抑郁癥的治療方法也對焦慮癥患者有益。有人認為，抗抑郁藥物和電休克治療的抗抑郁和抗焦慮作用是通過改變谷氨酸能網絡的活動，以及在這些網絡中的神經元之間形成新的突觸來實現的。

有證據表明，孤獨癥是胎兒大腦發育加速、神經元回路出現異常，以及參與控制社交互動的腦區異常興奮造成的。事實上，癲癇發作在孤獨癥兒童中很常見，而功能性磁共振成像（ fMRI）研究顯示，沒有癲癇發作的孤獨癥兒童的神經元網絡興奮性過高。在某些情況下，孤獨癥是由基因突變引起的，對這種基因突變的小鼠開展的研究也顯示出神經元網絡的過度興奮。

“神奇蘑菇”中的裸蓋菇素和麥角酰二乙胺（LSD）等迷幻劑通過作用于前額葉皮質谷氨酸能神經元上的某些血清素受體而產生改變心智的效果。氯胺酮（“K粉”）和苯環己哌啶（PCP，“天使塵埃”）等其他致幻藥物會直接抑制一種特殊的谷氨酸受體，即“N–甲基–D–天冬氨酸（NMDA）受體”。濫用阿片類藥物、可卡因、酒精和尼古丁等會增加大腦伏隔核突觸處的多巴胺含量，而多巴胺的增加源于其他腦區（如海馬、前額葉皮質和杏仁核）的谷氨酸能神經元網絡活動和連接的改變。通過這種方式，成癮性藥物會引起使用者的暴飲暴食和渴望。

本書最后一章探討了如何利用谷氨酸在神經可塑性中的作用提升大腦健康。研究表明，人們可以通過調整3種生活方式——定期鍛煉、間歇性禁食和參與智力挑戰——來調節整個大腦中谷氨酸能神經元回路的活動，從而提高它們的表現和復原力。然而，生活在現代社會中意味著人們往往無法通過體力消耗、食物匱乏和智力挑戰等方式來利用神經元網絡在進化過程中強大的適應性反應。這或許可以解釋為什么肥胖癥患者罹患認知障礙和阿爾茨海默病的風險會更高。

事實上，這本書是由在我大腦神經元回路中發揮作用的谷氨酸寫成的。谷氨酸在產生想法和由想法所編碼的文字方面發揮了重要作用，然后由我將這些文字傳輸到電腦鍵盤上。與大腦發育過程中億萬年的進化和神經元網絡的構建相比，實際寫書的過程顯得微不足道，令人心懷謙卑。

這本書旨在提供一個廣闊的視角，探討谷氨酸在大腦發育、神經可塑性、生物能量學和神經系統疾病中的作用，以及谷氨酸如何參與大腦對生活方式（保持或破壞了身體和大腦健康）的反應。神經科學、神經病學、精神病學和心理學領域的讀者可以直接深入研究下文中的信息，我也希望本書所講述的故事能夠吸引那些對細胞生物學有一定了解并對大腦感興趣的非專業人士。祝各位旅途愉快！

中信出版集團·鸚鵡螺工作室

《貪婪的多巴胺》姊妹篇！

多面的谷氨酸

Sculptor and Destroyer:

Tales of Glutamate—the Brain's Most Important Neurotransmitter

改善認知、情緒，提升復原力，約翰斯·霍普金斯大學神經科學教授的大腦塑造法

全面解讀我們身體中的“多面手”谷氨酸，激活身體盾牌，塑造更好的大腦！

北京大學精神衛生學博士、書評人汪冰，斯坦福大學教授羅伯特·薩波爾斯基，多倫多大學生理學系教授格雷厄姆·科林格里奇推薦

基本信息

作者：[美]馬克·P.馬特森

譯者：徐蘊蕓

定價：69.00元

出版品牌：中信出版·鸚鵡螺

頁數：328 裝幀：32開平裝

分類：Q517；R322.85

書號：ISBN 978-7-5217-7014-8

關鍵詞：腸道，谷氨酸，神經遞質，多巴胺，內啡肽，血清素，間歇性禁食，運動，阿爾茨海默病，抑郁癥，孤獨癥，精神分裂癥，“漸凍癥”

讀者人群：《貪婪的多巴胺》讀者，對生命科學、神經科學、腦科學、腦健康、腸道健康科普圖書感興趣的讀者

作者簡介

馬克·P.馬特森（Mark P. Mattson），資深神經科學專家，約翰斯·霍普金斯大學神經科學兼職教授，曾任巴爾的摩美國國家老齡化研究所神經科學實驗室主任，發表論文超過900 篇，被引用次數超過20萬次，是世界上論文被引用次數最多的神經科學家之一。馬特森是美國科學促進會會員，并獲得過大都會生命基金會醫學研究獎和阿爾茨海默病協會天頂研究員獎。

譯者簡介

徐蘊蕓，臨床醫學博士，科普作家，熱愛做知識的搬運工，已有《趕往火星》、《DK懷孕百科》、“狼王四部曲”等多部譯著，專注于推廣健康生活方式及相關公益事業。

內容概要

你是否好奇過，為什么有些記憶如此深刻，而有些記憶卻轉瞬即逝？為什么我們在緊張時心跳加速，焦慮時卻感到無力？為什么有些人在面對壓力時能保持冷靜，而有些人則容易崩潰？為什么人在健身后會精神煥發，思維敏捷？這些日常體驗的背后，都與一種名為谷氨酸的神經遞質密切相關。

谷氨酸是生物體內一種重要的氨基酸，人類大腦中90%以上的神經元都以谷氨酸作為神經遞質，而其他神經遞質只能通過巧妙地改變谷氨酸神經元的持續活動來影響大腦的功能。此外，谷氨酸能神經元還控制著我們的身體運動，并影響著包括心臟和腸道在內的其他身體器官。

本書以生動的語言與豐富的案例和數據，揭示了谷氨酸的多面性。谷氨酸的這種多面性不僅體現在它對人體許多器官具有重要影響，也體現這種影響既有正面的，也有負面的，正面影響可以更好地塑造我們的大腦與身心健康，而負面影響則會導致疾病。

面對如此多面的谷氨酸，我們又該如何趨利避害呢？作者在書中給出了非常實用的建議，通過體育鍛煉、間歇性禁食和智力挑戰，我們就能優化谷氨酸能神經元網絡，改善認知能力和生活質量，塑造出更好的大腦！

#書中自有黃金屋，讀書互動#

你對“多面的谷氨酸“如何看？

歡迎關注公眾號“互聯網思想”并在本文評論區留言，隨機精彩原創的1位讀者將有機會獲得本書一本。活動限一周！

為偉大思想而生！

AI+時代，互聯網思想（wanging0123)，

第一必讀自媒體