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　大脑中DHEA的含量和DHEA-S的浓度均显著高于体内其他器官组织，且几乎所有大脑部位均可发现DHEA的存在与代谢。

　　(1)调节生物节律、诱导睡眠：在大脑松果体区域，DHEA可通过影响γ-氨基丁酸或谷氨酸代谢途径调节昼夜节律和睡眠模式;DHEA-S则可通过刺激松果体分泌褪黑素诱导睡眠。

　　(2)保护和改善记忆、认知：DHEA和DHEA-S均有强大的抗糖皮质激素作用，血或脑中DHEA/DHEA-S水平下降可导致糖皮质激素水平相对过高，并进一步引起神经系统失衡，以至记忆力下降、认知和情绪受损;DHEA-S还可通过刺激鸟苷酸环化酶增加cGMP途径改善记忆功能;DHEA还能通过ε1受体作用改善恐惧心理压力。

　　(3)保护中枢神经免受缺氧损伤：DHEA和DHEA-S均可通过增强神经细胞的耐缺氧能力，保护中枢神经免受缺氧损伤;DHEA-S还可通过γ-氨基丁酸(谷氨酸)途径保护缺血脊髓神经;DHEA还能通过抗氧化途径减轻大脑DNA损伤。

　　(4)抑制大脑皮层神经细胞退化：老年性(阿尔次海默病)和血管性痴呆患者大脑皮层神经细胞退化，脑内DHEA含量显著降低，对促肾上腺皮质激素反应明显减弱;阿尔次海默病患者大脑皮层海马结构的异常改变与脑内DHEA-S浓度降低明确相关;在大脑中，尤其是大脑皮层海马结构中，DHEA和皮质醇分别产生相反的效应，两者达成的动态平衡对个体的认知与记忆过程中极为重要，而这种平衡可随着年龄的增加受到显著干扰;人群前瞻性研究表明，脑内DHEA-S浓度降低是阿尔次海默病的危险因素;药理学研究也证实，DHEA可抑制与年龄相关的大脑皮层神经细胞退化。