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科學家發現，當遇到腦外傷（TBI）的小鼠食用富含支鏈氨基酸的飲食的時候，它們比對照組小鼠的認知恢復更好。TBI常常會破壞邊緣系統的海馬區，該區域參與了學習與記憶，而且腦損傷會導致特定神經元網絡活動的改變，在一些區域觸發更多的活動，而導致另一些區域活動更少。這種損傷還常常導致支鏈氨基酸（BCAAs）濃度的下降，BCAAs是基于谷氨酸的神經遞質（大腦通訊的媒介）的關鍵成分。Akiva Cohen及其同事提出，食用BCAA可能有助于恢復被改變的神經遞質庫，而且可能有助于大腦在經歷腦損傷（如那些與運動有關的腦震蕩帶來的損傷）之后恢復其正常功能。這些科學家報告說，BCAA飲食補充劑可能成為TBI患者的一種療法，盡管尚不清楚這種治療對于TBI在幾周或幾個月之后才顯示出來的影響是否有效。
