綠茶對人類情緒、認知功能影響的研究進展

王慧 朱建兵 孫韋 常嚴 徐雅潔 吳振洲 易佩偉 楊曉冬

摘要：飲用綠茶不僅可以改善正常人的情緒和認知功能，還可以延緩認知功能退化，提高認知功能障礙患者認知水平。本文綜述了綠茶及表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、L茶氨酸、咖啡因等有效成分對情緒和認知功能的作用和機制。

關鍵詞：綠茶;EGCG;L茶氨酸;咖啡因;認知功能

茶多酚（TP）含量隨茶葉發酵程度的增大而減少[1]，其在綠茶中的含量最高。兒茶素類化合物是茶多酚的主要成分，占綠茶干重的30%～42% 左右，其中65%為表沒食子兒茶素沒食子酸酯 （EGCG）。L茶氨酸和咖啡因在綠茶中的含量分別為4%～6%和3%～4%[24]。研究表明，飲用綠茶能顯著提高警覺、注意、記憶等認知功能[56]。綠茶不僅能夠提高正常人的認知功能，對神經退行性疾病的預防和治療也具有積極作用，能夠改善認知功能，例如降低阿爾茨海默小鼠和老年人的認知損傷[78]。綠茶成分對腦功能影響的神經和生物學機制研究對改善人類認知功能和腦疾病的預防及治療具有推進作用，已有研究分別以綠茶茶水、綠茶提取物、EGCG、L茶氨酸、咖啡因以及L茶氨酸和咖啡因的混合物作為刺激物，研究其對情緒和認知的影響。本文對綠茶在情緒和認知方面的研究進展進行了綜述。

1綠茶對情緒的影響

多數研究認為，綠茶及其有效成分具有舒緩情緒和緩解壓力的作用。Okello 等[5]通過EEG和注意任務研究表明，飲用綠茶茶水30～60min后θ波顯著增強，且具有更好的警覺和注意表現。在一項對40歲以上日本居民進行的大樣本量調查研究中發現，長期飲用綠茶能夠減小心理壓力[9]。Scholey等[3]通過雙盲交叉研究發現，EGCG能顯著增強額中回和額內側回α、β、θ波的活動，視覺模擬情緒量表結果表明，EGCG具有平靜情緒和緩解壓力的效果。Brown等[10]研究表明，肥胖病人經過8周EGCG處理后舒張壓降低，快樂情緒得到改善。L茶氨酸在壓力任務中能有效減少收縮壓的升高，降低應激心率，降低緊張和焦慮[1112]。Ritsner等[13]對精神分裂癥患者的研究表明，長期增加含L茶氨酸的藥物治療能有效緩解病人的焦慮情緒。綠茶有效成分單獨使用和共同作用時對情緒的影響存在差異。Dodd等[14]研究發現，咖啡因能夠改變注意任務表現，提高整體情緒評價，但是與L茶氨酸同時使用后對認知和情緒的影響消失。L茶氨酸和咖啡因對情緒的共同作用存在爭議，有研究認為兩者的混合物能提高警覺，減少精神疲勞和頭痛[1516]，也有研究認為L茶氨酸和咖啡因并沒有提升被試警覺性[17]。

2綠茶對認知功能的影響

21綠茶提取物對認知的影響

綠茶對工作記憶有明顯的改善作用。Borgwardt等[18]首先使用功能磁共振技術對綠茶進行研究，該研究選取處理工作記憶的關鍵腦區背外側前額葉皮層作為感興趣區，綠茶提取物使背外側前額葉皮層在工作記憶任務中的激活顯著增強，遺憾的是該研究并沒有記錄被試的認知行為表現。另一項功能磁共振研究表明，綠茶提取物提高被試在工作記憶任務中的表現，任務相關的右側頂葉與額中回的連接增強[19]。

22L茶氨酸對認知的影響

L茶氨酸刺激雖然能增強前脈沖抑制和感覺門控，減少緊張和焦慮，但是也有研究顯示其會導致頭痛，惡化認知任務表現[16，20]。L茶氨酸和咖啡因混合對認知能力的影響具有更積極的效果。L茶氨酸和咖啡因混合物在注意轉換任務中能夠增強任務注意力、縮短反應時間，提高準確率[17，2122]，但警覺和多感官注意并沒有明顯改變[15]。同時，飲用L茶氨酸和咖啡因還能縮短數字工作記憶反應時間、提高快速視覺信息處理和句子驗證的準確性、縮短詞識別延遲時間[16]。

23咖啡因對認知的影響

咖啡因具有抑制運動學習能力、提升注意力的作用。Mednick等[23]研究認為，咖啡因在手指敲擊任務中削弱了被試的運動學習能力。RackGomer等[24]的靜息態功能連接研究證明了這一點，咖啡因降低了運動皮層的bold連接。在Mclellan等[25]的研究中，隨著咖啡因劑量的升高，警覺性、警惕、注意力和反應速度明顯改善，但記憶和判斷、決策等高級執行功能沒有得到一致改變。Owen等[21]研究發現，在執行注意切換任務時，被試的警覺性和精確度分別在飲用咖啡因60、90min后得到改善。咖啡因和L茶氨酸混合作用60min后，被試在注意切換任務中的速度和精確度同時得到改善，被試在記憶任務中對干擾信息的敏感度降低。

24綠茶對認知功能障礙的影響

綠茶對認知功能退化和認知障礙具有一定的積極作用。飲用綠茶能夠降低老年人功能退化，并且與日常飲茶量具有相關性[26]。長期飲用綠茶的老年人在記憶、執行功能、信息處理速度方面具有更好的表現[27]。Kuriyama等[7]研究證實，飲用綠茶能夠降低認知障礙的風險比。在Park等[6]的研究中輕度認知障礙患者每天2次食用綠茶提取物，16周后口頭和視覺空間記憶以及注意得到增強。唐氏綜合征患者接受EGCG處理12周后，其視覺記憶識別和社交能力得到明顯提高[28]。長期使用含L茶氨酸的藥物能夠有效緩解精神分裂癥患者的焦慮情緒[13]。但在一項針對20～69歲人群的研究中顯示，飲用綠茶并沒有改變被試的神經心理學和認知水平[29]。雖然多數研究證明綠茶對認知具有積極作用，但也有少數研究認為綠茶對認知沒有影響。

3綠茶對情緒和認知作用的神經生物學機制

咖啡因通過對抗腦內的腺苷A1受體刺激中樞神經系統，這阻斷了腺苷的抑制作用，包括膜電位超極化和抑制神經遞質釋放[30]。雙特異性酪氨酸磷酸化激酶1A（Dyrk1A）過渡表達會導致唐氏綜合征患者的神經認知損傷，血漿同型半胱氨酸是Dyrk1A的有效生物標志物，EGCG通過調節Dyrk1A的失活提高了唐氏綜合征患者體內血漿同型半胱氨酸含量，改善患者認知功能[28]。

L茶氨酸能夠增強枕葉、頂葉、額葉的α波活動，α波表示大腦處于清醒放松狀態、具有創造力，在注意功能方面起著重要作用[31]。在對輕度認知障礙患者的治療中，L茶氨酸顯著增強了θ波在顳葉、額葉、頂葉和枕葉的活動，患者認知警覺性提高[6]。EGCG的情緒緩解作用主要與額中回和額內側回的α、β、θ波的活動增強有關[3]。

綠茶成分通過改變腦區之間的功能連接改變情緒和認知表現。綠茶提取物通過增強背外側前額葉皮層的激活、右側頂葉與額中回的功能連接提高被試在工作記憶任務中的表現[1819]。咖啡因使DMN涉及更多的注意力網絡，更多的紋外區域被整合到視覺皮層的功能連接性中，這可能與咖啡因提高警覺性有關[32]。咖啡因增強前額皮層和前扣帶皮層在工作記憶任務中的激活，該腦區與執行和注意功能相關[33]。Klaassen等[34]的研究中，工作記憶編碼時，咖啡因促使左右背外側前額葉皮層激活增強，工作記憶維持時左側丘腦激活降低。咖啡因對神經和血管都具有調節作用[35]，功能bold信號主要通過血液中氧含量的變化反映腦功能的改變。Tal等[36]對咖啡因影響bold信號的作用機制進行了研究，認為咖啡因引起的bold連接的改變主要反映神經活動的變化。Duikova等[37]用EEG與fMRI結合的方法證實咖啡因通過改變bold連接影響認知功能。

4結論

已有研究分別針對綠茶茶水、綠茶提取物、EGCG、L茶氨酸、咖啡因以及L茶氨酸和咖啡因的混合物進行了研究。各種成分對情緒和認知功能的影響既有相同之處又有所差別。綠茶茶水、EGCG和L茶氨酸分別對情緒產生積極影響，這些成分能夠緩解心理壓力，降低緊張和焦慮。相反，也有研究認為，L茶氨酸單獨作用是會引發頭痛，和咖啡因混合后則不會引發頭痛，反而能夠提高警覺，減少精神疲勞。多數研究認為，長期飲用綠茶茶水能夠防止老齡化引起的認知功能退化，綠茶提取物對認知功能障礙患者的認知功能具有改善作用。少數研究具有反對意見，認為長期飲用綠茶對人的認知水平并沒有影響。研究表明，在飲用綠茶成分的短時間內，被試的警覺性、注意力、工作記憶、視覺信息處理和運動學習能力都有可能受到影響。

綠茶對認知的影響是各種成分共同作用的結果[38]。綠茶的各種成分對認知的影響有一定差別，多數研究認為，綠茶可以改善認知，個別研究表明，綠茶抑制認知功能，因此綠茶各種成分單獨使用和共同使用時對認知可能產生完全不同甚至相反的作用。對綠茶茶水的研究主要局限在認知的行為學研究，且多數研究以單一綠茶成分作為研究對象，天然綠茶成分在認知中的作用及機制有待進一步的研究。◇

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