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血清激素的代谢

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蛋白质是人体重要的成分。其中氨基酸是蛋白质组成的重要元素。氨基酸的种类很多,其中,有一类人体无法自行制造而必须从食物中摄取的称为必需氨基酸,而胰化氨基酸(tryptophan, Trp,又称为色氨酸)就是其中的一种。为何提到胰化氨基酸呢?因为胰化氨基酸是血清激素的前身。如果缺少胰化氨基酸,大脑的化学反应和情绪都会产生变化。

胰化氨基酸是蛋白质在肠道里消化分解以后产生的,经由血浆运送到大脑,然后在那里转化成血清激素。血清激素是由轴突末梢分泌出来的,在突触间隙,和神经细胞膜内的特化接受体相结合。除此之外,它也会经由一个特别的运输回收机制,从突触间隙回收。

在各种生物间,器官的演化都有一定的轨迹。用人类的手臂当例子,在一般动物中变为前脚,在鸟类则变为翅膀,如果是鱼类则是鳍,甚至在蛇类中也能在头后方发现退化的前足骨。而脑部的变化则更为复杂,最早从神经点变为神经管,也就是一条管状的神经细胞结合体,就如同脊髓神经般。再形成类似旗杆状的,而再变大成现今人类的大脑。脑的发展是一块块的往上往外加,最后再加深皱褶和形成所谓的脑沟或脑回,如此人类的脑容量就大了许多。

脑发展的过程像盖房子一样,每个人都是先挖地基或地下室,再逐层往上盖。因此,地基或地下室是每一个物种所共有的,但并不表示所有的物种都必须变成摩天大楼。那必须依照每个物种需要的程度和进化程度才决定的。

哪些是属于地基或地下室甚至一楼呢?在大脑的组织中,像脊髓、延脑、脑干都是,它们的主要功能在主司呼吸、心跳或一般营生的功能,又通称是生命中枢,因为凡是生物都需要这些功能的,就属于地基或地下室层级。哪些属于摩天大楼呢?就是只有哺乳类才有的大脑皮质。如果大楼可以有一百层的超高大楼,也有八楼的电梯华厦,那么人类的大脑皮质算是最高的摩天大楼了。

如果将大脑的结构想象成一栋大楼,那么血清激素神经元就如位在地下室的机电设备一样。因为有这一组神经元,才可以让房子得以发挥基本的功能。它的功用有点类似房子中,用计算机设定的空调系统,会针对外在环境的变化,将室内环境维持在舒适的状态。

在每种脊椎动物的脑中,血清激素神经元的细胞体全都站在相同的位置,而在蛞蝓(属于原始的脊索动物)的中枢神经系统中,它甚至还位在同一个点上。由此可见,血清激素系统在五亿年前就已经占有非常重要的地位。更神奇的是,在整个演化过程中,它始终被留存着,到现在还密切参与人类的思考及情绪等最复杂的精神层面。

但这些会分泌血清激素的神经元的轴突,通常并不直接刺激别的神经元,反而是调节神经元对其他传导物质的反应。为什么会这样呢?因为演化的机制并不是重新创造一种新的物种或新的功能,反而是借着突变,将现在的物种和过往的物种进行些微的变化。就像用新旧款车比较一样,新型车有极高比率与旧型车一样,仅某些微小的车灯或造型变化而已。总而言之,新旧车款的大部分功能是相差无几的。

血清激素神经元的轴突大量投射到中枢神经系统(包括脑和脊髓)的每一部分,并在当中实际影响每个神经元的活动。也就是说,血清激素神经元在行为整合方面,扮演着非常重要的角色。人类会有快乐的感觉、有能力建立自己的生活,也有能力与别人沟通互动,这些完全是仰靠血清激素系统发挥功能性的整合作用。

在人类的大脑中,有高达十万个血清激素神经元,大约仅占中枢神经系统神经元总数的百万分之一。然而,神经元上的血清激素感受体的种类非常繁多。在哺乳动物的脑中,到现在已经发现十多种不同亚型的血清激素感受体,各自分布在不同的位置,以不同的方式发挥它们的功能。这些不同亚型的血清激素感受体的演化历史,可以追溯到八亿年前。但是负责和人类高级认知功能有关的大脑皮质,一直到五亿年前才首度出现在原始的哺乳类动物身上。而血清激素感受体在这以前就已经存在很久了。

那为什么会有将近三亿年的「代沟」呢?其实,血清激素最原始的功能不是和大脑的活动有关,而是和消化系统有关。因为,就一般来说,物种的消化吸收功能远比神经功能更重要,尤其是对单细胞或极低等动物而言,更是这样。

简单来说,血清激素系统的主要作用在调节神经联结的强度,使动物在从事不同行为时,神经线路可以保持在稳定的状态。这是一种非常基本的功能,因此五亿年来,血清激素系统的基础结构一直保持不变。如果减弱血清激素调节神经联结的强度,动物对冒险觅食和求取报偿的推动力,以及敏感度就会增加,这本来有助于动物适应环境。但是,相对来说,敏感度的增加,却也使现代人类受困于诸多精神官能性的障碍,例如焦虑、暴食、压力、强迫症、睡眠失调、药物滥用和情绪低落等。

情绪低落的表现,看来似乎和增进人类动机的典型基本机制互相冲突,但其实它也是一种过度反应所造成的疲惫状态。人类现代的生活形态和过去的环境大不相同。在以前的年代,动物和人都必须具备警觉性,才能b生存上占有优势。也就是说,警觉性的产生和刺激源的关系是很清楚的。

不过在现代的生活中,到处充斥着吸引我们注意力的人为刺激,于是这种警觉性的产生与刺激源的侦测有关的机制——也就是和血清激素有关的系统,在现今的社会中,却变得隐晦不明。如今人类的具体明显而且可以预测的危险对象消失了,例如野兽和敌人,但取代的却是模糊、抽象,不可测的压力源,无时无刻漂浮在人们的周遭,例如不知道什么时候会被解雇、会不会塞车、什么时候会发生车祸和股票何时下跌。另外,人类因为其它的疾病或生理异常等内因性造成的血清激素系统活力减弱。这些都可能提高人类精神疾病的盛行率。

 

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