真正在大脑里呼风唤雨的,是谷氨酸,90%的神经元都要听它的调度

老胡懂点星 2025-03-24 15:00:49

人们天天在讲多巴胺、血清素、去甲肾上腺素,像念咒语一样,焦虑抑郁、冲动拖延、爽感奖励,全赖这三兄弟。但真正在大脑里呼风唤雨的,另有其人:谷氨酸(glutamate)。

谷氨酸是兴奋性神经递质的“一把手”。一半以上的神经元靠它发话,90% 的神经元都要听它的调度。相比之下,多巴胺等顶多只是小团队,覆盖不到1%的神经元。可笑的是,科学界发现前几种递质之后,整整迟了一代人才承认谷氨酸的地位——因为它太“平常”了,随处可见,甚至连胶质细胞里都有,不像其他几位那么“贵气”。

但它确实统领全局。

谷氨酸本质上是个氨基酸,是构建蛋白质的砖块之一。但更关键的是,它在神经系统里的作用不靠它的结构,而靠它怎么与受体对话。三种主要受体,AMPA、NMDA、mGluR,分别代表着“快感、记忆、变革”。

AMPA受体像冲锋枪,打开就让钠离子冲进细胞,电信号迅速传导,然后钾离子出去,信号结束,收工。快、准、短。

NMDA受体复杂得多,得同时绑定谷氨酸和甘氨酸才能启动。而一旦开启,不止钠和钾,钙离子也冲进来。钙信号触发长时程增强(long-term potentiation),这是学习、记忆、神经可塑性的物质基础。NMDA不是“放电”,是“改造”——它让神经元“记住了”这次信号。

钙太多,会死人。兴奋毒性(excitotoxicity)就是这么回事。钙离子泛滥会毒死线粒体,促进一氧化氮爆发,电解细胞分子。神经元不是过劳死,是被高强度激活给炸了。中风、外伤、阿尔茨海默、帕金森……很多神经系统病变,都有这条路线参与。

至于第三类mGluR受体,则完全不碰离子,而是启动细胞内“第二信使”级联反应,改写基因表达,重塑蛋白合成,深层改写神经元的操作系统。效果慢,但深远。

也正因如此,谷氨酸系统一旦“下药”,牵一发而动全身。副作用之多,是教科书级别的。头痛、肌无力、呕吐、混乱、高血压,甚至胰腺炎、肝损伤,都不是罕见。

偏偏科学家还偏要“动”它。

氯胺酮(ketamine)本来是麻药,被发现在极低剂量下可以快速抗抑郁,还能止痛。最离谱的是,它的机制主要不是抚慰血清素,也不是拉升多巴胺,而是直接封锁NMDA受体。几小时见效。

而市面上合法使用的Spravato,就是氯胺酮的鼻喷剂版本,2019年获批用于抑郁症,2025年又扩展成可作为单独疗法使用——名义上是“在医生监督下”,现实中,大量门诊早已放飞自我。

更离谱的是,氯胺酮并非唯一“误打误撞”的NMDA拦截者。

咳嗽药里的右美沙芬(dextromethorphan),曾被当迷幻剂,后被开发成抗抑郁药Auvelity,成为第一款口服快效抗抑郁药。谁能想到,止咳糖浆居然是抗抑郁神器。

连阿曼他定(amantadine)这种曾被用来抗流感、后来治疗帕金森的药,也被发现根本不是多巴胺激活剂,而是个强效NMDA阻断剂。几十年都搞错了原理。

原本说是“去甲肾上腺素回收抑制剂”的阿托莫西汀(Strattera),治疗ADHD的非兴奋剂代表药物,现在也被发现有显著的NMDA受体封锁能力。又一个“假身份”。

也许我们早就在用谷氨酸药物,只是自己不知道而已。

科学家当然不会放过这条大河。ADHD、阿尔茨海默、酒精成瘾、OCD,统统被纳入谷氨酸研究范围。N-乙酰半胱氨酸(NAC)这种营养补充剂,也被发现可以调节谷氨酸浓度,对ADHD和OCD都有初步正面效果。

阿尔茨海默的美金刚(memantine)是最早获批的NMDA抑制药,用了20年,但也仅仅是延缓病程。这再次说明:谷氨酸系统太庞大,想精准打击,难如登天。

酗酒呢?三个药有意思。阿坎酸(acamprosate),是纯粹的NMDA阻断剂;托吡酯(topiramate),是AMPA阻断剂;D-环丝氨酸(D-cycloserine),一个用于结核病的老药,居然是部分NMDA抑制剂——也对酒精依赖有效。

但问题来了。谷氨酸系统极度可塑。比如D-环丝氨酸,首次服用有效,连续服用几天后效果消失,神经网络“反适应”。药效消退,并不是药物失效,而是大脑开始“屏蔽”它。

就像中毒后长抗体一样,大脑也学会不被“骗”。

你可以说,谷氨酸系统是神经学的中枢神经,是核心路由器。它的复杂、冗余、互相牵制、可塑性之强,注定它是科学家的必争之地,也是药物开发的炼狱。下药太重——中毒;下药太轻——无效;下药时间长——耐药;下药区域错——副作用比主作用还明显。

有趣的是,多巴胺和谷氨酸还互相制衡。某些区域,高谷氨酸抑制多巴胺;另一些区域,反之亦然。这也是为什么有些精神病,如抑郁和阿尔茨海默,表现为高谷氨酸低多巴胺,而精神分裂症则是低谷氨酸高多巴胺。

这两者像跷跷板,一头翘起,另一头必然低落。

这也解释了为何在ADHD中,前额皮质常出现谷氨酸过高现象,而执行功能和情绪控制却明显低下。是的,谷氨酸不是越多越好,它兴奋过头,就会像暴走的神经洪水,把精密的控制系统冲垮。

我们正站在谷氨酸研究的边缘,向下望去,是充满机会、也充满雷区的深渊。过去五十年,我们一直在绕着它打转。

现在,氯胺酮、右美沙芬、美金刚、阿坎酸……让我们开始正面切入。只不过,这不是一场可以靠暴力解决的问题。

任何人试图在神经网络里硬来,都要付出高昂代价。谷氨酸不是多巴胺,它不是一场爽快的释放,而是一场广域的重构。稍有不慎,神经元不是被救,是被杀。

控制谷氨酸,就像驾驭一场风暴。

药物开发也许已经在路上,但真正的破局,需要的不只是分子合成,而是对整个神经网络架构的重新认识。谷氨酸是答案,但同时,它也会反问你:“你,真的理解大脑吗?”

0 阅读:0
老胡懂点星

老胡懂点星

感谢大家的关注