睡得好对大脑好，利用磁共振光谱，解谜大脑中代谢物GABA的重要

  • 2023-12-15
  • 高嘉玲


我们的大脑负责掌控我们的思维、情感和运动控制。然而，随着年龄的增长，大脑也会经历一些变化，这些变化可能对我们的认知能力和生活质量产生重要影响。最近的研究提供了对这一问题的深入洞察，特别是关于睡眠、GABA神经传递物质以及大脑中不同化学物质浓度的研究。


首先，让我们了解一下 GABA 是什么。GABA，全名为γ-胺基丁酸，是一种神经传递物质，主要的功能是抑制神经元的活动，有助于维持大脑的稳定运作。GABA对我们的情绪、认知和睡眠极为重要的角色。


研究结果显示，随着年龄的增长，大脑中的GABA水平会下降 [1]。这意味着随着时间的推移，我们可能会感到更难以保持冷静、集中精力，或者入睡。这一发现提醒我们，大脑也会发生变化，这可能影响我们的日常生活品质。


另一项研究则深入探讨了新生儿大脑中的GABA、Glx和GSH等化学物质浓度[2]。使用HERMES (Hadamard Encoding and Reconstruction of MEGA-Edited Spectroscopy) MRS 序列的方法，在同一时间点量测多个代谢物，包括GABA、Glx和GSH。研究在新生儿的大脑中使用HERMES技术，并分析了结果。新生儿大脑的代谢物浓度存在差异以及相互平衡的浓度关系，特别是GABA在3ppm位置呈现明显的双峰特性与成人大脑的差异。这一发现提供了宝贵的信息，有助于我们更好地理解新生儿大脑的特点并改善计算大脑浓度的准确性。


随着科学技术的发展，我们现在能够更深入地研究大脑中的GABA。另一项研究探讨了在健康志愿者中使用编辑的磁共振光谱技术测量脑干中的GABA水平的可行性[3]。此应用对于了解大脑中GABA的分布和变化至关重要，有助于我们更好地理解大脑的功能和神经传导。

透过磁频谱HERMES技术，分析大脑中各种代谢物物质如GABA、Glx和GSH
 

此外，睡眠也是大脑健康的关键因素。研究发现，短时间睡眠可能伴随着前扣带皮质区的GABA水平下降[4]。这可能对我们的情绪和认知能力产生影响，强调了睡眠质量对大脑健康的重要性[5]。


这些研究共同提供了更深入的了解，关于大脑、GABA以及睡眠之间的复杂关系。我们的大脑是一个神秘的器官，了解它的运作对于我们的健康和幸福至关重要。这些研究为我们提供了更深入了解大脑的机会，并为未来的研究提供了许多有趣的方向。希望这些发现能有助于更好地维护大脑健康。


1. Gao, F., Edden, R. A., Li, M., Puts, N. A., Wang, G., Liu, C., Zhao, B., Wang, H., Bai, X., Zhao, C., Wang, X., & Barker, P. B. (2013). Edited magnetic resonance spectroscopy detects an age-related decline in brain GABA levels. NeuroImage, 78, 75–82. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.04.012

2. Maria, Y. L., Price, A. N., Puts, N. A. J., Hughes, E. J., Edden, R. A. E., McAlonan, G. M., Arichi, T., & De Vita, E. (2021). Simultaneous quantification of GABA, Glx and GSH in the neonatal human brain using magnetic resonance spectroscopy. NeuroImage, 233, 117930. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.117930

3. Song, Y., Gong, T., Edden, R. A. E., & Wang, G. (2020). Feasibility of Measuring GABA Levels in the Upper Brainstem in Healthy Volunteers Using Edited MRS. Frontiers in psychiatry, 11, 813. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2020.00813

4. Park, S., Kang, I., Edden, R. A. E., Namgung, E., Kim, J., & Kim, J. (2020). Shorter Ｓleep duration is associated with lower GABA levels in the anterior cingulate cortex. Ｓleep medicine, 71, 1–7. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1389945720300915?via%3Dihub

5. Katsuki, F., Gerashchenko, D., & Brown, R. E. (2022). Alterations of ｓleep oscillations in Alzheimer's disease: A potential role for GABAergic neurons in the cortex, hippocampus, and thalamus. Brain research bulletin, 187, 181–198. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2022.07.002