故事
神经系统
神经靠带电的矿物质传信号，髓鞘让信号跑得快，递质在细胞之间传话，大脑还要靠血流不断供能。这里讲营养在哪几处起作用。
最后更新：
先读这一段 你的神经要放出干净的信号，得同时靠两样东西：几种带电的矿物质，加上够用的能量，缺哪一样都不行。
科普内容，不替代医师诊断或处方；有症状或在服药请咨询医师。
故事路径
第 1 章
神经怎么传电信号
How nerves carry electric signals
你的神经要放出干净的信号，得同时靠两样东西：几种带电的矿物质，加上够用的能量，缺哪一样都不行。
先说矿物质这一根。神经传信号靠的是一股电流，而这股电流，是几种带电的矿物质（钠、钾、钙、镁）在细胞膜内外排好队、谁多谁少形成的落差。平时细胞像一节充好的电池：膜外钠多、膜内钾多，两边一拉开就存住了电压。要放电时，钠的小门一开，钠往里冲，电压瞬间翻转，信号就这样一节一节往前蹿。冲完之后，膜上一台叫钠钾泵（Na⁺/K⁺ 泵）的小机器再把钠推出去、把钾搬回来，重新给电池充满——这一步要烧 （细胞通用的能量货币）。
所以神经系统同时吊在两根柱子上：一根是这几种电解质，一根是供能。能量这一根断得最快的情形，是血糖掉得太低：有人低血糖后意识模糊、叫不醒或者抽搐，要立即呼叫急救。
先说矿物质这一根。神经传信号靠的是一股电流，而这股电流，是几种带电的矿物质（钠、钾、钙、镁）在细胞膜内外排好队、谁多谁少形成的落差。平时细胞像一节充好的电池：膜外钠多、膜内钾多，两边一拉开就存住了电压。要放电时，钠的小门一开，钠往里冲，电压瞬间翻转，信号就这样一节一节往前蹿。冲完之后，膜上一台叫钠钾泵（Na⁺/K⁺ 泵）的小机器再把钠推出去、把钾搬回来，重新给电池充满——这一步要烧 （细胞通用的能量货币）。
所以神经系统同时吊在两根柱子上：一根是这几种电解质，一根是供能。能量这一根断得最快的情形，是血糖掉得太低：有人低血糖后意识模糊、叫不醒或者抽搐，要立即呼叫急救。
数字 · 大脑的能量花在哪
大脑只占体重的 2%，却消耗静息状态下 20% 的氧和 25% 的葡萄糖。这笔账很大一部分花在一件事上：维持离子梯度。钠钾泵（Na⁺/K⁺ ATP 酶）在每个神经元上不停地工作，把放电时漏进来的钠推出去、漏出去的钾拉回来——每泵一次消耗 1 个 。按常见的估算，脑内约 60% 的 ATP 花在维持离子梯度上，这个酶是主要的用户。
所以严重低血糖会直接威胁意识。这不只是饿了脑子转不动的比喻：按机制推，能量不够时离子泵跟不上，膜电位守不住，神经元就没法正常放电。
用胰岛素或某些降糖药的糖尿病人用药过量、长时间空腹运动的人、严重醉酒的人，都是低血糖昏迷真实会出现的场景。有人意识模糊、叫不醒或者抽搐，要立即呼叫急救。
第 2 章
髓鞘绝缘层
Myelin insulation
把神经纤维想成一根电线。光秃秃的铜丝传电既慢又漏，于是身体给它裹上一层层油性的绝缘皮，这层皮就是髓鞘。
裹上之后，电信号不用沿着整根线慢慢爬，而是从一个没裹皮的小缺口跳到下一个缺口，一下蹿出去一大截——又快、又不漏电（省能），也不容易被旁边的纤维串扰（更稳）。
这层皮的材料和维护跟营养有关：维生素 B12 缺乏会让这层皮坏掉、神经受损。单独大剂量补叶酸有个陷阱：它能把 B12 缺乏造成的贫血在化验单上盖过去，让你以为没事，而 B12 不足对这层皮的损伤还在继续。
裹上之后，电信号不用沿着整根线慢慢爬，而是从一个没裹皮的小缺口跳到下一个缺口，一下蹿出去一大截——又快、又不漏电（省能），也不容易被旁边的纤维串扰（更稳）。
这层皮的材料和维护跟营养有关：维生素 B12 缺乏会让这层皮坏掉、神经受损。单独大剂量补叶酸有个陷阱：它能把 B12 缺乏造成的贫血在化验单上盖过去，让你以为没事，而 B12 不足对这层皮的损伤还在继续。
机制 · 信号怎么在髓鞘间跳着走
髓鞘不是均匀包着的一层塑料。它由施万细胞（Schwann cell，周围神经里）或少突胶质细胞（oligodendrocyte，脑和脊髓里）一圈圈卷成多层膜，约 70% 是脂质，主要是胆固醇、鞘磷脂和半乳糖脑苷脂。两段髓鞘之间留着约 1 μm 的小缝，叫郎飞结（node of Ranvier），钠通道就集中在那里。
所以神经冲动（动作电位）不是平滑地沿着神经纤维往前走，而是从一个郎飞结跳到下一个，这叫跳跃式传导。它比没有髓鞘的神经快大约 50-100 倍，能耗低约 10 倍。
髓鞘受损，因此有两种表现：
传导变慢：感觉异常，比如麻木、刺痛、走路像踩在棉花上传导中断：无力甚至瘫痪，这是多发性硬化（MS，免疫系统攻击脑和脊髓髓鞘的一种病）的典型机制
修复的能力，周围和中枢差别很大：周围神经受伤后，神经纤维和髓鞘都有一定的再生能力；脑和脊髓里，断掉的神经纤维很难重新长回去，髓鞘的修复也常常不完整。这是脊髓损伤难以恢复的主要原因。
第 3 章
血脑屏障决定什么能进脑
What the blood-brain barrier lets in
身体大多数地方的毛细血管，内皮细胞之间都留着细缝；脑毛细血管的内皮细胞之间却是焊死的。这道屏障叫（BBB），它决定了什么能进大脑，什么进不来。
它是大脑的物理护城河：挡住血里的大分子、多数药物和病原，只让大脑需要的东西经专门的通道进去。所以营养素、药物、补剂说对大脑好，第一个要问的问题是：它进得去吗？
它是大脑的物理护城河：挡住血里的大分子、多数药物和病原，只让大脑需要的东西经专门的通道进去。所以营养素、药物、补剂说对大脑好，第一个要问的问题是：它进得去吗？
机制 · 什么能进脑什么进不去
由三层共同构成：脑毛细血管内皮细胞：细胞之间用 claudin-5 等紧密连接（把相邻细胞缝死的蛋白）焊住，也没有别处毛细血管常见的窗孔（fenestrae）基底膜：第二道筛星形胶质细胞的终足：星形胶质细胞是脑里的一类支持细胞，它伸出的末端包住血管，主动调节通透性和营养转运
能进去的：
小分子的脂溶性物质（酒精、咖啡因、尼古丁、麻醉药）直接溶过细胞膜葡萄糖经转运体 GLUT1 进入，转运体的数量和脑的活动相匹配氨基酸经 LAT1、LAT2 这类转运体进入，彼此竞争同一个入口（所以大量 BCAA 会和色氨酸抢入口，按机制推会让进脑的色氨酸变少，影响血清素的合成）酮体经转运体 MCT1 进入
进不去的：
大蛋白（抗体、白蛋白），因为个头太大多数抗生素和化疗药，因为极性强，而且还有外排泵 P-gp 把它们泵回血里多巴胺和血清素（）这类递质，极性也强。所以帕金森病用的是左旋多巴（L-DOPA），而不是直接补多巴胺：左旋多巴能穿过血脑屏障，进脑以后才变成多巴胺
在卒中、脑炎、阿尔茨海默病早期、糖尿病的脑血管病变里，都观察到血脑屏障的通透性升高。全身炎症、高血糖、高血压被认为是会慢慢削弱这道屏障的因素，这是神经系统疾病和这些全身问题相关的一种解释。
证据 · 睡觉冲洗大脑是小鼠结果
大脑没有普通意义上的淋巴管，那它怎么清走代谢废物？Nedergaard 实验室提出了一个清理网络，叫类淋巴系统（glymphatic system），并在 Xie 2013 发表于《科学》的研究里把它和睡眠连了起来。按这个模型，它是这样工作的：脑脊液（泡着脑和脊髓的那层液体）沿着动脉周围的间隙流进脑组织；星形胶质细胞上的水通道 AQP4 推着它穿过脑组织，把 β-淀粉样蛋白（阿尔茨海默病里会沉积的那种蛋白）等代谢废物冲到静脉周围的间隙，最后汇入颈部的淋巴管。
Xie 2013 在活体小鼠里看到：自然睡眠时，脑细胞之间的缝隙扩大约 60%，脑脊液和脑组织之间的交换明显加快，β-淀粉样蛋白清除得更快。另有动物实验发现，侧卧时这种清除比仰卧时更多（Lee 2015）。
读它要读准边界。这是动物里的机制研究，在人脑里还没有被证实；它能支持的是：睡眠可能参与清理大脑的代谢废物，这是一个值得认真研究的假说。它不能支持的是：第二天脑子发懵就是废物没清完，或者睡不好就会得阿尔茨海默病。成年人睡够 7-9 小时的理由有很多，这只是其中一个还在验证的机制。
lee-2015-jneurosci-glymphatic-posture
第 4 章
神经细胞之间怎么传话
How nerve cells pass messages
神经元之间不直接接触，中间留着一条小缝。要传话，上游的神经元就往缝里放一把化学小分子，让它漂过去、停在下游细胞的接收口上——这些小分子就是神经递质，比如让神经安静下来的 （γ-氨基丁酸）、和情绪有关的血清素、和动力有关的多巴胺。
这些小分子是身体现造的，造的时候要用到几样营养当工具和原料：维生素 B6 是组装 GABA、血清素、多巴胺时反复要用的那把扳手；胆碱是另一种递质乙酰胆碱的原料。
但有原料不等于产量随便堆——大脑给每条线都装了刹车，造够了就停。所以多吃前体不等于越补越聪明、越快乐，调控远比单条通路复杂。
这些小分子是身体现造的，造的时候要用到几样营养当工具和原料：维生素 B6 是组装 GABA、血清素、多巴胺时反复要用的那把扳手；胆碱是另一种递质乙酰胆碱的原料。
但有原料不等于产量随便堆——大脑给每条线都装了刹车，造够了就停。所以多吃前体不等于越补越聪明、越快乐，调控远比单条通路复杂。
机制 · 六种递质各靠哪些营养
1. 谷氨酸（glutamate）：主要的兴奋性递质，快速学习、记忆和感官信号几乎都靠它。它来自普通的氨基酸代谢，没有营养上的瓶颈。2. （γ-氨基丁酸）：主要的抑制性递质，和镇静、抗焦虑、睡眠有关。一种叫 GAD 的酶把谷氨酸变成 GABA，需要维生素 B6 的活性形式 PLP 当辅因子，所以严重缺 B6 可以引起抽搐，在婴儿身上最典型。
3. 多巴胺：和奖赏、动机、运动控制有关。合成路线是苯丙氨酸到酪氨酸，再到左旋多巴，再到多巴胺。第一步限速的酶（酪氨酸羟化酶）需要铁，最后一步需要 B6。有人据此推测，缺铁时的疲劳和情绪低落有一部分与此有关，这一步在人身上没有被直接证明。
4. 血清素（）：和情绪、食欲、睡眠节律有关。合成路线是色氨酸到 ，再到血清素；限速的酶（色氨酸羟化酶）需要铁，后一步需要 B6。身体里的血清素约九成在肠道，但肠道里的血清素过不了，大脑用的要在脑内自己造。
5. 乙酰胆碱（ACh）：和注意力、记忆、运动神经有关，由胆碱和乙酰辅酶 A 合成。很多人吃进的胆碱达不到，蛋黄、肝、大豆是主要来源。
6. 去甲肾上腺素（NE）：和警觉、应激有关，由多巴胺再加工一步得到。这一步的酶（多巴胺 β-羟化酶）需要铜和维生素 C，所以铜代谢异常的遗传病（Menkes 病、Wilson 病）会有神经症状。
要注意：补 5-HTP 或色氨酸能提升情绪这类说法证据弱，而且和（SSRI，最常用的一类抗抑郁药）一起用，有血清素综合征的风险。递质的合成是一个有负反馈的闭环，不是材料越多产品越多。
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第 5 章
大脑怎么获得能量
How the brain gets its energy
大脑没有自己的油箱，不能囤能量，只能靠血流一分一秒地送糖进来现烧——一停就慌。
而食物里的糖不能直接用，得在细胞里的小发电厂（线粒体）一步步拆开，转成神经元真正能花的那种能量货币 。这条拆糖产能的流水线上，B1、B2、B3、B5 几种 B 族维生素卡在好几道工序上当帮手，缺了哪一个，这条线就慢下来。
所以所谓脑力营养，排在最前面的不是什么补脑神药，而是把供能稳住：别让血糖大起大落、睡够、别长期硬扛着能量不足。
而食物里的糖不能直接用，得在细胞里的小发电厂（线粒体）一步步拆开，转成神经元真正能花的那种能量货币 。这条拆糖产能的流水线上，B1、B2、B3、B5 几种 B 族维生素卡在好几道工序上当帮手，缺了哪一个，这条线就慢下来。
所以所谓脑力营养，排在最前面的不是什么补脑神药，而是把供能稳住：别让血糖大起大落、睡够、别长期硬扛着能量不足。
机制 · 酮体是大脑的备用燃料
大脑首选葡萄糖，但不是只能用它。长时间禁食、严格低碳水、1 型糖尿病失控的时候，肝会产出酮体（β-羟丁酸 BHB、乙酰乙酸、丙酮），它们能穿过直接给大脑供能。酮体供能的账是这样的：
适应 3-4 周后，酮体可以供给大脑约 60-70% 的能量，剩下约 30% 仍要靠葡萄糖，给那些只能用葡萄糖的神经元有研究认为，酮体产能的效率比葡萄糖更高，产生的（ROS，会损伤细胞的含氧自由基）更少；这是生酮饮食能帮部分难治性癫痫的几种可能解释之一，确切机制还不清楚在动物实验里，酮体能上调脑源性神经营养因子（BDNF）、抑制 NLRP3 炎症小体，在阿尔茨海默病和帕金森病的动物模型里减少了病理改变；这些还没有在人身上得到验证
但要分清楚：
生酮饮食：碳水严格压到每天 50 g 以下，几天内血里的 BHB 升到 0.5 mmol/L 以上，才算进入酮症；大脑充分用上酮体要更久外源性酮体补剂：直接喝 BHB 盐或酯，能短时间拉高血酮，但身体并没有进入生酮的代谢状态；抗癫痫、抗阿尔茨海默病的证据都弱MCT 油（中链）：一部分在肝里转成酮体，但量有限
实操上，健康人不需要追求酮症。生酮饮食是临床工具（难治性癫痫、特定代谢病），不是大众健脑的配方。
第 6 章
运动也训练神经
Movement trains nerves
力量和技能变好，不只是肌肉单独变强，也包括神经系统学会了调动更多肌纤维、配合得更协调、反应更快，大脑里的动作地图也在更新。
所以运动是神经系统的练习场，不只是在燃烧热量。
所以运动是神经系统的练习场，不只是在燃烧热量。
证据 · 运动和大脑的肥料
脑源性神经营养因子（BDNF）是研究得最多的神经营养因子之一：它促进神经元生长、突触形成，参与海马的长时程增强（LTP，突触被集中使用后传信号变强的现象，被认为和记忆有关）和成年人的神经发生。BDNF 和运动：
一次有氧运动之后，血里的 BDNF 会短暂升高，很快回落；规律运动几周后，静息水平也可能略高。哪种运动升得最多，各研究的结论不一一项老年人的随机试验（Erickson 2011）里，坚持有氧运动的一组，海马体积增大了约 2%
BDNF 和抑郁：
一种主流假说认为，抑郁症患者海马里的 BDNF 偏低，抗抑郁药的作用有一部分来自把它提上来；这仍是假说，不是定论运动本身对抑郁有帮助：Cooney 2013 的 Cochrane 综述发现，运动比不干预有中等程度的改善；但只看方法学最严的几项试验，效应变小、不再显著；和抗抑郁药直接比较的试验很少，没有看到显著差别
和营养的关系：
omega-3（、）在动物实验里能提高 BDNF 的表达，人体数据有限多酚（类黄酮，比如蓝莓、可可里的）证据弱长期高糖、高饱和脂肪的饮食在动物模型里压低 BDNF，人身上是推断睡眠不足也和较低的 BDNF 有关
所以运动、吃鱼、睡够、学新技能这一组，是目前证据下最有依据的健脑组合，比任何单一的补脑产品都更有依据。
mozaffarian-2011-omega3erickson-2011-pnas-exercise-hippocampus
参考文献 · 19
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