加速高效率腦部連結所需的營養及髓鞘化需求

14 分鐘速讀 / 01.06.2022

General Nutrition Neonatology Paediatrics Public health 神經科學 Nutrition & Disease Management

兒童心智處理速度的速度是認知發展的重要面向，處理速度有助於記憶和技能發展，例如閱讀、詞彙及執行決策的熟練度。髓鞘化會加速神經傳導，和提高處理速度相關，進而有利於學習，而關鍵營養則有助於髓鞘化。

下載總結

Nutrition and myelination for faster and more efficient brain connection
加速高效率腦部連結所需的營養及髓鞘化需求

髓鞘是包覆在軸突外的脂肪物質，可形成密實、多層結構，有效傳遞神經的電位脈衝cils。神經脈衝是沿著神經軸突傳遞的電位訊號¹。

加速神經訊息傳導

在有髓鞘軸突中，髓鞘會防止基極電流經過神經元膜。迫使電流進一步沿著軸突，流往無髓鞘保護的郎氏結(Node of Ranvier)，該處的離子通道濃度很高。受到刺激後，這些離子通道會將動作電位(ActionPoteil,AP)傳遞到下一個結點，且在結點之間的移動呈現快速「跳躍」，因此稱為跳躍傳導。將大幅增強動作電位傳導的速度。相較之下，在無髓鞘軸突中，AP需沿著軸突全長傳遞，而非在郎氏結，使得傳導度十分緩慢²。

有髓鞘及無髓鞘軸突中的AP傳導速度

有髓鞘軸突的跳躍傳導

快速傳導
AP傳導只需要活化郎氏結中的離子通道

無髓鞘軸突的連續傳導

緩慢傳導
AP傳導需要活化沿著軸突全長的離子通道

有髓鞘軸突可傳導電位脈衝，速度比起無隨鞘軸突大約高出10倍³

髓鞘化Myelination和認知

兒童心智能力操作(即處理度)的速度是認知發展的重要面向。處理速度有助於記憶和技能發展，例如閱讀、詞彙及執行決策的熟練度。髓鞘化會加速神經脈衝傳導，這點處理速度提高相關，進而有利於學習^5,6。

破壞隨鞘化(例如於營養失調)會使神經系統中的脈衝傳導速度改變，可能嚴重影響中樞神經系統。舉例而言，聽覺及視覺系統的處理速度較慢，可能干擾學習及社會互動^7,8。

腦部如何學習^4,5

新的經驗透過突觸聯結在腦中進行編碼。
反覆經歷會強化這些聯結，不再使用的突觸則會經由突觸修剪過程，隨著時間逐漸退化。
重覆也會增加髓鞘化，使得細胞訊息傳遞的處理更加快速。

營養是支持髓鞘化的關鍵因素

若要髓鞘正常包覆並維持其功能，關鍵營養有助於發育及維持健康的髓鞘。

髓鞘化的必需營養素^9-13
營養素	功能
磷脂 (亦即SM、PC、PS、PE)	SM是髓鞘的主要成分 PC是乙醯膽鹼的前驅物，這項神經傳導物質負責細胞內的訊息傳遞 PC、PS和PC影響SM合成
長鏈多元不飽和脂肪酸 (LC-PUFA)(例如DHA)	腦部磷脂的構成要素
葉酸	與維生素B12併用，為鞘形的輔因子
鐵	影響樹突細胞生成
膽鹼	影響樹突細胞生成用於磷脂、PC和SM合成海馬在記憶和學習上扮演著核心角色，對於膽鹼供應最敏感
葉黃素	維持髓鞘的結構完整

神經鞘磷脂(SM,Sphingomyelin)

是腦部的主要磷脂，也是髓鞘的基礎成分，可影響訊號傳導及神經傳遞。缺乏神經鞘磷脂及幫助其合成的關鍵成分，會改變髓鞘的含量和結構，而可能影響腦部正常運作，並降低認知發展。

SM, sphingomyelin 神經磷脂;PC,
Phosphatidylcholine卵磷脂;PE,
Phosphatidylethanolamine 磷脂醯乙醇胺,
PS, phosphatidylserine 磷脂醯絲胺酸;
LC-PUFA, long-chain polyunsaturated fatty acid 長鏈多元不飽脂肪酸;
DHA, docosahexaenoic acid 二十二碳六烯酸

總結

髓鞘化是一種內在過程,負責認知、學習以及技能和記憶發展。
髓鞘圍繞著神經元軸突,可加速神經脈衝傳導,是大腦處理速度提高的主要因素,進而有利於智力。
有髓鞘軸突的訊息傳遞速度比起無销軸突要高出10倍。
神經鞘磷脂、DHA、鐵、膽鹼、葉黃素及葉酸等關鍵營養素,對於髓鞘化和腦部發育具有關鍵作用。缺乏會影響腦部發育和功能,對於長期認知也會有負面影響。

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參考資料

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