第1章
大脑的超级建筑师

我会在接下来的篇章里揭示，在大约40亿年前，甚至最简单的细胞还未出现时，本书主人公已经存在于地球上。它叫“谷氨酸”，是细胞用来构建蛋白质的20种氨基酸中最简单的一种。但除了作为蛋白质的基础组成，谷氨酸还在充斥身体和大脑的细胞里发挥着许多其他重要功能。比如，它是一种叫作“谷胱甘肽”的遏制自由基的分子的一部分，还在细胞的分子能量货币——腺苷三磷酸（ATP）的生产过程中发挥着重要作用。

本书关注了谷氨酸另一种更迷人的功能，它是大脑中杰出的神经递质。事实上，大脑中90%以上的神经元都将谷氨酸作为神经递质。但过去40年的研究发现，谷氨酸在大脑中的作用远远不止在神经元之间传递电化学信息。在大脑发育的早期，甚至在神经元回路建立之前，谷氨酸就已经开始控制神经元的生长，并决定在哪里形成突触（图1–1）。一旦神经元网络形成，谷氨酸就会开始调整网络的结构，以便优化大脑的众多功能。

在我的职业生涯中，我的同事们曾无数次评价说，他们觉得我是一名“文艺复兴全才”，因为大多数神经科学家的研究都集中在一个非常具体的问题上，而我的工作却跨越了几个领域，包括大脑进化、发育、认知、饮食和生活方式对大脑健康的影响，以及神经系统疾病的发病机制和治疗。我想去了解“大脑拼图”是如何互相匹配的。基于这种倾向，本书的目的是向读者整体介绍谷氨酸在决定大脑神经元网络结构和功能中的作用。这种神经递质会贯穿你的一生，无处不在，包括在神经系统疾病的情况下。本书无意详细介绍谷氨酸在大脑中的功能，那样的话，本书的篇幅将更加庞大，也难以驾驭。而且，从单个拼图的细节中反而难以提取全貌。