[每日一图|科普神经科学] (4) 2011-03-01~02

神经细胞的化学语言

看了今天的图片,大家不要以为我要分享吃的,或者饮食健脑的话题.我们还是来讨论一下神经细胞的"语言".

神经细胞之间的信息传递通过释放和接收化学物质来完成.但是作为神经递质的化学物质有许多许多种,它们的功能有什么区别又跟下面这些食品有什么关系呢?

味精:味精的主要成分是谷氨酸钠,溶于水以后与谷氨酸的性质相似.而谷氨酸是中枢神经系统最重要的一种神经递质,与之特异结合的受体被称为谷氨酸受体.当一个神经细胞的谷氨酸受体与细胞外面的谷氨酸相结合,就会在细胞膜上形成一个通道,这个通道允许阳离子通过,正常生理状态下主要通过的是带正电的钠离子.钠离子进入细胞内,使得细胞内电位升高,当细胞膜内电位升高到一定程度的时候就会引发动作电位.总而言之,谷氨酸作用于神经细胞让它更容易发放动作电位,而有了动作电位才有信号输出,所以谷氨酸对神经细胞是兴奋性的作用.

GABA胚芽乳:某品牌的胚芽乳号称添加了"脑内广泛存在的重要化学物质"GABA.GABA其实是一种与谷氨酸作用相反的神经递质,它的全称是伽玛-氨基丁酸.与GABA特异结合的受体就是GABA受体,GABA受体开放的通道只允许阴离子通过,主要是带负电的氯离子会流入细胞内,继而降低细胞膜内电位,让细胞更不容易发放动作电位,没有动作电位细胞就没有信息输出.也就是GABA对神经细胞起抑制性的作用.

乳酪:乳酪里还有较多的酪氨酸(非必需氨基酸的一种).酪氨酸在人体内可以被用来合成几种重要的神经递质:多巴胺,肾上腺素,去甲肾上腺素.多巴胺在控制运动的神经系统当中扮演了重要作用,如果人脑中释放多巴胺的神经细胞死掉了,那么人的运动控制就会发生问题,也就是帕金森症.

卵磷脂:卵磷脂在生物化学上指的是磷脂酰胆碱,而作为食品营养品的卵磷脂通常是磷酸,胆碱,甘油,甘油三酯,磷脂等等物质的混合物,无论指得是哪种,都能给人体提供胆碱.其实胆碱可以被人体自己合成,只要不偏食挑食或节食一般不会缺乏.胆碱在神经系统中除了参与形成细胞膜以外还可以被合成一种称为乙酰胆碱的神经递质.乙酰胆碱在外周神经系统有重要功能,主管运动控制信号输出的神经细胞会释放乙酰胆碱,作用在肌肉细胞,使得肌肉收缩完成运动动作.可想而知如果乙酰胆碱没有了,或者肌肉细胞上面的乙酰胆碱受体失去功能,肌肉不能收缩肢体不能运动人就瘫痪了.有一部分重症肌无力患者就是这种情况,严重的会死人的.(同样道理见血封喉的箭毒能让乙酰胆碱受体失去功能所以使人瘫痪)

除了上面提到的以外,还有很多很多种神经递质,包括:五羟色氨,甘氨酸,组胺,P物质等等,它们的分布和功能各不相同.一个神经细胞,一般只合成并释放一种神经递质,却有许多种神经递质受体.假设一个细胞接受到谷氨酸,谷氨酸受体开放,细胞膜内电位升高足以起始一个动作电位(有输出);如果谷氨酸受体开放的同时又有GABA受体的开放导致的膜内电位下降,二者正负相互抵消的结果可能就不足以起始一个动作电位(没输出);这就是最最基本的神经细胞计算.

尽管下面图中的食品都含有神经递质或者能合成神经递质的物质,但是这些东西吃进去根本不能作用于中枢神经系统.人体内有复杂而精密的代谢调控机制,神经递质的化学合成和降解极不容易受到吃下的食物的影响,而且当人体自身的神经递质出现问题(比如帕金森症),直接吃这些递质或者其化学来源(比如酪氨酸)一般是没有用处的.药物则不同,它们中的好多都可以直接作用在中枢神经系统的神经细胞上,比如用来麻醉的苯巴比妥,丙泊酚都能作用在GABA受体上面(吃或者注射GABA就不能麻醉).