活躍大腦的動力之源 — 鈣

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大多數人都以為鈣是骨骼和牙齒的主要成分,事實上,鈣還是大腦生長發育和新陳代謝的無機元素,大腦通過鈣離子的激活,能夠興奮或者抑制大腦和神經的活動,可以說鈣質是腦部活潑的動力源。

同時鈣質作為細胞外液的一種信息傳遞系統,起着調節細胞功能的作用。鈣是細胞內的第一級、第二級、甚至是第三級信息傳遞者,可以調節神經遞質的釋放和神經元細胞膜的興奮性,是大腦組織的「穩定劑」,可以有效抑制腦神經細胞的異常興奮,使之保持正常狀態。因此,鈣離子濃度的輕微改變就能影響細胞基因的複製,從而影響大腦的發育,而且對腦和神經細胞的信息傳達也有很大影響。另外,鈣離子還參與了神經遞質的合成與釋放及葡萄糖的利用,因而影響着腦細胞的大小和數量以及細胞的生理功能等。而且在大腦皮質和下丘腦中含有鈣結合蛋白,可見鈣對大腦具有重要意義。

哥倫比亞大學祖克曼研究所的研究人員也發現,來自神經元內部的大量鈣可以促進學習。這一發現來自於對小鼠如何記憶它們探索的新地方的研究。(Scientists create mind-blowing tool to ‘see’ millions of brain cell connections in mice, Science Daily, Dec 20, 2021.)

在對小鼠的最新研究中,Polleux實驗室和Losonczy實驗室把重點放在了海馬體上,這是大腦中一個海馬形狀的區域,對記憶起關鍵作用。具體來說,科學家們分析了海馬區CA1中編碼位置記憶的椎體神經元,這些神經元被稱為位置細胞。位置細胞的一個關鍵工具,而最大的問題是:「這些細胞是如何做到這一點的?」

在細胞內部,研究人員集中研究了一種名為Pdzd8的基因。它編碼一種蛋白質,這種蛋白質通常有助於限制內質網(ER)釋放的鈣的數量,內質網是細胞內一個複雜的管道網絡。「這裡儲存了大量的鈣,」Polleux博士說。「它就像所有細胞內的鈣彈。」

科學家們發現,增加「位置細胞」內鈣離子的釋放量,可以顯著拓寬「位置細胞」所調節的區域,從而增加小鼠記憶的位置大小。促進細胞內鈣釋放也會顯著增加一個位置細胞適應一個特定位置的時間。

這項研究顯然對人類與年齡有關的健康問題有着巨大的潛在意義。

好時光健康專欄是由寶力鈣(Byl-Calcium)特邀經銷商好時光保健品公司(www.timedrugs.com,電話604-871-0178)提供。

 

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