睡得好對大腦好，利用磁共振光譜，解謎大腦中代謝物GABA的重要

  • 2023-12-15
  • 高嘉玲


我們的大腦負責掌控我們的思維、情感和運動控制。然而，隨著年齡的增長，大腦也會經歷一些變化，這些變化可能對我們的認知能力和生活質量產生重要影響。最近的研究提供了對這一問題的深入洞察，特別是關於睡眠、GABA神經傳遞物質以及大腦中不同化學物質濃度的研究。


首先，讓我們了解一下 GABA 是什麼。GABA，全名為γ-胺基丁酸，是一種神經傳遞物質，主要的功能是抑制神經元的活動，有助於維持大腦的穩定運作。GABA對我們的情緒、認知和睡眠極為重要的角色。


研究結果顯示，隨著年齡的增長，大腦中的GABA水平會下降 [1]。這意味著隨著時間的推移，我們可能會感到更難以保持冷靜、集中精力，或者入睡。這一發現提醒我們，大腦也會發生變化，這可能影響我們的日常生活品質。


另一項研究則深入探討了新生兒大腦中的GABA、Glx和GSH等化學物質濃度[2]。使用HERMES (Hadamard Encoding and Reconstruction of MEGA-Edited Spectroscopy) MRS 序列的方法，在同一時間點量測多個代謝物，包括GABA、Glx和GSH。研究在新生兒的大腦中使用HERMES技術，並分析了結果。新生兒大腦的代謝物濃度存在差異以及相互平衡的濃度關係，特別是GABA在3ppm位置呈現明顯的雙峰特性與成人大腦的差異。這一發現提供了寶貴的信息，有助於我們更好地理解新生兒大腦的特點並改善計算大腦濃度的準確性。


隨著科學技術的發展，我們現在能夠更深入地研究大腦中的GABA。另一項研究探討了在健康志願者中使用編輯的磁共振光譜技術測量腦幹中的GABA水平的可行性[3]。此應用對於了解大腦中GABA的分佈和變化至關重要，有助於我們更好地理解大腦的功能和神經傳導。

透過磁頻譜HERMES技術，分析大腦中各種代謝物物質如GABA、Glx和GSH
 

此外，睡眠也是大腦健康的關鍵因素。研究發現，短時間睡眠可能伴隨著前扣帶皮質區的GABA水平下降[4]。這可能對我們的情緒和認知能力產生影響，強調了睡眠質量對大腦健康的重要性[5]。


這些研究共同提供了更深入的了解，關於大腦、GABA以及睡眠之間的複雜關係。我們的大腦是一個神秘的器官，了解它的運作對於我們的健康和幸福至關重要。這些研究為我們提供了更深入了解大腦的機會，並為未來的研究提供了許多有趣的方向。希望這些發現能有助於更好地維護大腦健康。


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