出自专栏《大脑通讯员：认识你的神经递质》
市面上最常见的抗抑郁药，大多都是作用于血清素的，目标都是维持和提高大脑中的血清素含量。达到这个目标的方法有很多，所以市面上才会有这么多不同的抗抑郁药的种类。有些药物能够组织血清素的分解，这样即使产量维持不变，但它分解得慢，大脑里就会一直蓄着血清素。
血清素的个人简历
英语名：serotonin。或按照化学的规则书写叫 5-hydroxytryptamine 缩写 5-HT， 中文又叫「5-羟色胺」。5-羟色胺这个名字在学术上更常用，本书用血清素这个名字。
籍贯：脑干的中缝核（Raphe nuclei）
常居地：大脑到处都是。主要是基底核和前额。但超过 90% 血清素其实在肠道里，但在肠道里的和大脑里的血清素是两个独立的系统。这里主要讲大脑里的血清素。
血清素的功能挺杂的，但（对于普通读者来讲）最有了解价值的是三项：调节心情、控制睡意以及食欲。
图 4 ： 血清素在人类大脑中的分布图。黑框里的标记为产地，箭柄为通路方向，箭头则为常居地。（图片来源：赵思家）
解忧杂货铺
相比于多巴胺，血清素可能就没那么有名了。但非要说谁是「快乐物质」，血清素似乎要更适合这个角色一些。
话又说回来，为什么大家对「快乐物质」这个话题感兴趣呢？可能是因为我们大家都想快乐。但私认为，绝大多数人并非在寻求无中生有的那种快乐感，而是想从日常消极的情绪中挣脱出来，希望自己离开不快乐的状态。换言之，就是对自己的情绪有自主权。
血清素就是「调节心情」的关键词。可以这么说：虽然血清素不生产快乐感本身，但它控制了能不能感受到快乐的那个闸门。
市面上最常见的抗抑郁药，大多都是作用于血清素的，目标都是维持和提高大脑中的血清素含量。达到这个目标的方法有很多，所以市面上才会有这么多不同的抗抑郁药的种类。有些药物能够组织血清素的分解，这样即使产量维持不变，但它分解得慢，大脑里就会一直蓄着血清素。
还有一种叫做阿米替林，这应该是算是应用最广泛的抗抑郁症药物了，它对重度抑郁症、焦虑症或是多动症、双向情感障碍都有治疗作用。它倒不是通过阻止血清素分解来达到效果，它是直接作用于负责回收血清素的神经细胞部件上，让神经细胞不要回收血清素，让它在外面呆久一些，让它加班。
这里就要说一下血清素是怎么工作的。
你可以把血清素想象成一片切片面包，而突触后膜的表皮上布满了空着的烤面包机（受体，receptor）。如果你不记得什么是「突触后膜」、「受体」的话，务必翻回第一章的图 2 温习一下。
血清素就在神经细胞外面到处飘着。这些面包机其实就是个比较自动化的开关，只要一碰到血清素，就会自动把血清素放进凹槽里，然后自动启动神经细胞里的其他活动。一般来说，血清素在被这些面包机碰过后，就会被神经细胞回收。即使一直没有碰上面包机，一直在神经细胞外面飘一会儿也会被分解。
整个这个流程中，只要有一个步骤出了问题，血清素可能就起不了作用。相反，为了让有更多的血清素起作用，整个流程中有很多地方我们可以做手脚。比如上面说的，我们可以提高血清素在大脑里的含量。除了让大脑多多生产血清素，我们还可以双管齐下，让血清素的分解慢一些。
但也有可能是面包机出问题。比如热量不够，烤了一次后，我会把面包留在机器里面，再烤一次。类似的，阿米替林就是让血清素多去刺激刺激受体。
这，就是这些抗抑郁药的药理机制。（当然是非常非常简略、非常外行的解释！药理学老师不要打我 。）
那血清素含量升高，就能抗抑郁。那是不是血清素就是那个 制·造 快乐的化学物质呢？
No no no！事实上，现在还没人准确知道高浓度的血清素到底是在大脑里做什么。这么说确实非常令人沮丧，但当下的情况就是如此。我们已经研究它这么多年，这么多人吃着以它为靶点的抗抑郁药物，却并不知道血清素到底是让人不抑郁的。只知道它确实和抑郁症状有因果关系。
如果只是因为血清素不足以产生快乐的状态，那就太好解决了。上面提到的抗抑郁药，在针对提高血清素这个问题上，是一吃就能见效的，但并不能实际根治抑郁问题。而且，即使有些效果，要真的在认知层面看到一些抗抑郁的效果，往往需要连续吃好几周，与此同时伴随各种各样的副作用。所以现在针对抑郁症并没有大家想象中的那样的灵丹妙药，说到底，其实和我们并没有搞清楚大脑的基本机制有关。
真是太难了。
话又说回来，也有可能我们看问题的方式就有问题。
我们——无论是科学家、药物研发人员、科学传播者、还是普通的大众——可以给任何一个简单的化学物质总结出很多重要的使命。比如说，上一章已经提到，多巴胺和奖赏密不可分，多巴胺激励我们努力学习。而这里说的血清素，它对于解忧确实有很重要的功能，而且应该是因果关系。但有这一层因果关系，并不代表我们就知道它是怎么工作的。
说不定，压根就没有一个化学物质能够「生产」快乐。很多化学物质都参与了这个过程，但都不是那个源头。
路上捡了一百块钱挺开心的，但并不是这张粉色的纸本身让你开心。一百块钱是有价值的，但那张纸本身没有。可能我们研究的这些激素，它们与快乐的关系，就像是纸与钱的关系；它们让快乐和钱存在，但它们本身并非关键。
睡意正浓 zzzZ
前面提到的抗抑郁药物阿米替林其实也是一种安眠药。这是因为其实低血清素还和缺乏睡意的现象有关。这可能也是为什么抑郁症患者往往也有睡眠问题。
话虽这么说，但血清素和睡意的关系也没有说的这么简单。虽然这一假设一直存在，但并不是所有的实验结果都支持这一假设：有些人发现血清素越高，睡意越高，但还有些发现负责生产血清素的神经细胞只有在动物醒着的时候才最活跃。这令人困惑，如果它真的和睡意有关，为什么反而在醒的时候最活跃呢？
今年（2019 年 ）6 月份，加州理工学院的神经科学家 David Prober 和 Viviana Gradinaru 在神经科学顶级期刊《神经元》上为这个看似矛盾的问题提供了一份很漂亮的答案。16
他们把关注点放在了中缝核（Raphe nuclei）这个脑干区域。Raphe 在拉丁语里是「接缝」的意思，叫它中缝核是因为它恰好位于脑干背后正中央的接缝处。17 中缝核是大脑中唯一的血清素产地，换言之，大脑里的所有的血清素的籍贯都是中缝核，牵一发而动全身。只要能观察到中缝核中神经细胞的活动，就等于观察到了血清素的生产状况。
中缝核是一个非常古老的脑区，说它古老是指，连鱼——这种说是我们的远方亲戚都太牵强的生物——都有中缝核。这个研究就先拿斑马鱼（zebrafish，见下图）来做实验。这种鱼特别适合用来研究睡眠，因为它和人一样，都是晚上睡觉。
图 5 ： 斑马鱼 （图片来源：isoft ）
研究人员做的第一步，就是把斑马鱼的基因修改了，让它的中缝核不能再生产血清素。结果，这些基因修改过的鱼每天睡眠时间只有普通鱼的一半长。如果直接把中缝核给割掉，结果也是一样。这说明中缝核生产的血清素对保证正常的睡眠时长是必要条件。
接着，他们又用另一种方式修改了斑马鱼的基因，这次在中缝核里装了个光控开关；类似于小区楼道里用的声控开关，喊一声就启动，这里给鱼照一缕光，它中缝核就会被激活。结果明显，一给光，鱼就睡了。为了确保这确实和血清素有关，他们还做了个加强版实验，就是对斑马鱼进行了双层基因修改，给中缝核里装光控开关，同时把中缝核生产血清素的能力阉割掉。结果照光，鱼也不会睡。这说明血清素是产生睡意的关键！
他们进一步在小鼠和猴子上做了类似的实验，结果一致。前面不是说业界之前有反对声音吗？说生产血清素的神经细胞只有在动物醒着的时候才最活跃，确实，这组科学家也在小鼠脑中看到了同样的现象。但这并不说明血清素和睡意没关系。
和斑马鱼有一个不同之处，虽然照光也会让在中缝核中安装了光控开关的小鼠睡着，但这光必须要闪在特定节奏上，换言之，一直激活中缝核是不会产生睡意的，要让激活的过程带上节奏感。而这个节奏，恰好是和中缝核在醒着的时候神经细胞的激活节奏一致。
也就是说，醒着的时候，中缝核的神经细胞是激活的，这并不是说血清素和睡意无关。恰恰相反，正是因为血清素管的是产生睡意，所以它起作用的时间应该是在睡前而不是睡眠中。
说到这儿，我们从血清素这一小小的拼图上移开目光，站远一点，来看看大脑是怎么控制睡眠的。
大脑里有两个控制睡眠的系统。一个是昼夜节律（也就是生物钟）：当有光照时，身体会苏醒，当天黑时，身体知道该睡觉了。另一个叫睡眠压力：早晨起床后，因为你已经得到了休息，所以你觉得充满干劲。但如果一直没睡，睡眠压力就会随着缺少睡眠的时间而累积，你会变得疲惫和困倦。如果你一晚上没睡，那睡眠压力会特别高，即使外面天亮了，生物钟告诉你是该醒的了，你也还是会觉得特别累。这两者协调一致，才能保证良好的睡眠。
而这篇论文的研究者就认为，血清素可能就是睡眠压力的指标，你醒着的时候，血清素就像是时间沙漏一样，开始逐渐堆起来。堆得越多，睡眠压力越高，你就越想睡觉——无论是白天还是黑夜。当生产血清素的中缝核被关掉，你就不会有睡眠压力，只有生物钟，睡得就少了。
减肥不成功？你是不是「杜绝碳水」了？
You are what you eat 是一句英语谚语，意思是人如其食，饮食可以反映一个人的健康状态和生活环境。
大一的时候，神经科学的专业课实际上讲不了什么太深奥的内容。当时最主要的教材，叫做《神经科学—探索脑》（Neuroscience: Exploring the Brain）。这可能是对神经科学初学者最友好的一本入门级教材了。当时看这本书的时候，我印象最深的知识点就和血清素有关。
减肥餐从开始的「低油，高碳水」变成了现在的「高蛋白，低碳水」。低碳水甚至是无碳水，可能确实对热量摄入减少有显著帮助，但对大脑的影响的角度来讲，不一定是好事儿。这个的关键就在于血清素。
血清素在大脑里的生产速度是 几乎完全 被一个叫做色胺酸（tryptophan）的东西控制的。这里我用了「完全」这么危险的词汇，这在神经科学里很少见，但确实如此，大脑中色胺酸越多，血清素就会越多，色胺酸越少，血清素越少。
而色胺酸是一种必需氨基酸，换言之，它是一种人体无法自己合成的物质，必须从食物里取得。我们日常食物中色氨酸含量最高的是猪肉、鸡肉、豆制品和一些海鱼。比如 100 克的三文鱼有 250 毫克的色氨酸、猪里脊或鸡胸肉有 280 毫克、豆腐有 100 毫克左右的色氨酸。这些都属于高蛋白食物。
如果你只看到这里，可能大概会得到一个结论：要多吃高蛋白的食物。再结合另一个现象「高碳水 = 高热量」 ，那你可能会得到这么一条结论： 「高蛋白 + 无碳水 = 快乐的减重」 。当然，这么粗暴的「吃啥补啥」的调调在现实生活中是行不通的。
但故事没有这么简单。虽然刚吃完高蛋白食物时血液里的色氨酸含量确实会迅速提高，但接下来好几个小时里大脑的血清素却会降低。这不是前后矛盾吗？为什么会这样呢？原因很简单，因为饭后身体血液中色氨酸含量高，不等于大脑里的色氨酸含量高。决定大脑里的色氨酸含量的不仅是身体血液中的色氨酸含量，还有其他氨基酸的含量。因为从身体进入大脑，氨基酸们需要通过血脑屏障。而血脑屏障不是一个你想过就能过的地方，氨基酸们会相互竞争，这种竞争导致能进入大脑的色氨酸反而减少了。
那怎么办呢？那到底要怎么吃才能提高血清素呢？答案是，在吃高蛋白食物同时也需要吃高碳水的食物。当胰腺注意到血液中碳水含量高时，会立即生产胰岛素（就是糖尿病缺的那个东西）。而胰岛素就能作用在氨基酸上，减少氨基酸，不影响色氨酸，这样【色氨酸：氨基酸】比例就变大了。色氨酸自然能够有效地进入大脑，提高血清素生产量。这可能是为什么，当大脑的色氨酸过低的时候（也就是忧伤的时候），可能出现「特别想吃高碳水食物」的冲动。（脑洞一下：这会不会和「失恋后特别想吃东西」有关系呢？）
「杜绝碳水」的极端饮食结构可能反而减不了肥，因为完全没有碳水可能反而会导致色氨酸不被大脑有效吸收，进而导致焦虑、失眠和「特别想吃碳水」的冲动——我把这三个东西叫做 「血清素缺乏三件套」。就算短期内忍辱负重，体重减下来了，我不相信这三件套能真让人一直瘦。
题外话：这给我了完美的借口吃米饭了呢 ~ 真香 ~~
血清素究竟是什么？
相比于多巴胺，我们对血清素的了解其实还很浅。
上一章结尾处提到过，（从计算神经科学的角度来看）多巴胺是奖励预测误差，这是 Peter Dayan 提出的一个概念，也因此在 2017 年得到了神经科学里的大奖。在此之后，他在进一步探索大脑是如何对「惩罚」做出反应的，而他认为血清素就可能和惩罚有关。与多巴胺相对，血清素有可能是惩罚预测误差，工作逻辑可能和多巴胺类似。
要特别说明的是，这里说的「惩罚」并不一定是那种做错事所收到的惩罚，而是比较宽泛的指「不令人愉悦的刺激或反应」。
但在目前还只是推测，我也只是在 Peter Dayan 的一次讲座中听到这一概念，手上能讲的内容有限，这里就不过深地探讨这个问题了。感兴趣的小伙伴可以去#扩展阅读#中找相关的文献参考。
本章知识小结
• 血清素产自于中缝核，而且它有三个特别有用的功能：调节心情、控制睡意和食欲。
• 最常见的抗抑郁药就以提高大脑中的血清素为目标。
• 血清素（可能是）积累睡眠压力的指标；睡眠压力越高，越想睡觉。
• 「杜绝碳水」的减肥方式并不合理，因为它会导致「血清素缺乏三件套」：焦虑、失眠和「特别想吃碳水」的冲动。
• 血清素（可能是）惩罚预测误差。
#扩展阅读#
1. Yaakov Liu 写过一篇特别硬的血清素的科普文章：https://zhuanlan.zhihu.com/p/38346602
2. 对「血清素是惩罚预测误差」这个理论感兴趣的小伙伴可以参考这篇论文：Cohen， J.Y.， Amoroso， M.W.， and Uchida， N. (2 015) . Serotonergic neurons signal reward and punishment on multiple timescales. ELife 4 .
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