通过跟踪13 C 从葡萄糖进入这三种代谢物的情况,可计算相应神经元的葡萄糖氧化速度,并进一步获知其代谢和耗能状况。另外在谷氨酸和谷氨酰胺回路中,谷氨酸由神经终末端被释放进入外周胶质细胞后,转化为谷氨酰胺。同样,通过跟踪进入这一回路的13 C,可了解谷氨酸/谷氨酰胺循环的速度。 与以往的观点相反,谷氨酸和GABA 神经递质环路化学影像研究发现谷氨酸的释放和循环通路并非一个相对独立的代谢过程,谷氨酸本身也并非一个相对独立的神经递质,它们在很大程度上参与了整个脑部的代谢和功能活动,甚至有可能是最主要的部分。另一重要发现是,皮质区谷氨酸/谷氨酰胺循环与同等电位时神经元的葡萄糖氧化相偶联,速度为1 ∶1;这一发现与此前有关神经元的研究发现一起,构成了功能性神经元能量学与谷氨酸神经传递的偶联学说,同时也为功能性影像学标记物与特异性神经元活动间的关联找到了依据。当以实验药物抑制N MDA 产生时,健康人会表现出精神病性症状,而精神分裂症患者症状则加剧,推测精神症状的产生与谷氨酸传递途径功能异常并由此造成大量的谷氨酸蓄积于大脑中有关。一项研究将NMDA 载体中的三种基因经过克隆后得到的物质作为探测物来研究26个精神分裂症患者尸脑,发现前额叶皮层组织中两种N MDA 载体的活动加剧;在这些精神分裂症患者身上,他们还发现GABA 也有活动加强的表现;对13个无精神症状的对象进行同样研究时发现,NMDA 载体和GABA 产生中等程度的反应;对10个阿尔茨海默患者的脑组织进行研究发现这两种物质均产生很小的反应。另一项研究也探讨了谷氨酸传送载体
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