补充镁改善失眠，麻省理工和清华大学发现镁改善大脑功能
人体所有的镁加起来大概25g,当中60%存在于骨骼中，其余39%在肌肉组织中，血液中的镁只占人体总量的1%，所以尽管做血液检查血清镁，也很难准确判断是否缺镁。美国和英国的研究显示2/3的人每天摄入的镁低于官方建议的参考摄入量[1]。 美国麻省理工和清华大学都发现，镁对记忆力改善有帮助，下文会再提到两所大学的研究。
我们为何缺镁
镁是所有人体需要的维生素和矿物质中，我们缺失得最严重的营养素之一。其实无论哪个国家在营养素的参考或建议摄入量（RNI或RDA），都是极低的，好比收入中拿“低保”，少于这个量，你基本上活不下去了，到达这个量也不代表你能活得很好，勉强维持吧。这就是营养素的参考摄入量。但对于镁，竟然有2/3的人连“低保”都达不到。根据中国居民膳食镁参考摄入量，成年人每天330mg。[2]
现代人缺镁的原因是多样的，浙江大学和浙江科技学院在2015年的一项研究[3],指出现代植物和农作物中严重缺镁，也就是我们的饮食中也可能严重缺镁。工业化的种植，农地过度利用后，通过补充化肥希望可以保障产量而不是质量，农作物是按斤算价钱所以不需要计较有多少营养素，尽管土地和作物的营养都已经给掏空了……….
缺镁的另一个原因，是近年盲目补充钙的人太多。食物中例如牛奶本来就不缺钙，普通的没有强化的牛奶中的钙/镁比例是10比1，但很多国内外的牛奶生产商在这个基础上还要再添加钙进去，特别是脱脂牛奶。
为什么钙过多是问题？因为在人体吸收上，钙和镁是互相竞争的，当饮食中钙太多，镁就不足。2016年美国范德堡大学发表的一项研究[4]，说明人体最理想的钙镁比例是2比1，如果这个比例过高或过少，<1.7 或 >2.8，研究人员认为对身体的影响是“致命的”（detrimental）。
除了饮食摄取不足外，另外一个重要原因是持续面对的压力。加拿大研究压力的专家Hans Selye [5]指出，当身体的“战斗或逃跑反应”从短期行为演变为长期行为时，也就是压力不再是短期的压力，而是长期持续的压力下，我们身体的镁会消耗减少。压力下大脑内的去甲肾上腺素和皮质醇同时上升，两种物质都会导致体内镁的减少。
慢性病也跟缺镁有很大关联性,2017年一项中国疾病预防控制中心发表的研究显示[6]，镁跟糖尿病有反向关系。 由于人体99%的镁都储存在骨骼和软组织细胞里，对人体镁的大规模检查比较困难。研究采用了2009年的健康与营养调查收集到的5,683个成年人的指甲样本进行分析，指甲的微量元素是人体有关微量元素浓度的重要生物指标，测量指甲的镁含量可以了解人体是否缺镁。这虽然是个观察性研究，但由于调查对象是我国人群，加上研究的规模不小，所以非常值得关注。研究得出糖尿病人比非糖尿病人更缺镁，建议糖尿病人补充镁可能对身体健康有帮助。
药物会使到身体缺镁，例如治疗胃病的质子泵会造成严重缺镁。[7]
缺镁会引致什么问题？ 看看下面的清单：
1. 缺镁跟糖尿病有关联性；
2. 缺镁导致心血管疾病和高血压；
3. 缺镁引致骨骼健康问题；
4. 缺镁造成阻塞性肺病；
5. 缺镁可能跟某些癌症脱不了关系
这些病大家也许无感，觉得可能有点遥远，而且很多人觉得有病不就吃药吗？血压高吃降血压药，糖尿病每天打胰岛素好像没有什么问题，心血管病吃他汀类药物控制好就没有问题……. 我们今天不谈这些药物的副作用，这一篇介绍更直接的，镁对睡眠的影响和帮助。
补充镁有助睡眠
镁对大脑是不可或缺的微量元素，患有阿尔兹海默症的病人，镁的水平偏低的概率很高。清华大学的研究显示[8]，如果要达到脑细胞功能最佳的镁水平，通常需要在饮食中补充镁。在一项临床试验中，刘博士和他的同事发现，当镁与苏氨酸（L-Threonine）配对地传送到大脑时，受试者的认知能力得到改善和提高。镁对改善睡眠也有显著帮助，但因为安慰剂效应的原因，没法证实镁对睡眠的效果。
镁是色氨酸转化为血清素再转化为褪黑素过程中的重要辅助物质，缺少镁血清素和自体褪黑素的产生会面临障碍。褪黑素是我们昼夜节律的关键荷尔蒙，内源褪黑素减少不单影响我们入睡的时间，而且还有可能引起身体的其他健康问题。
镁通过刺激GABA神经元的受体，促使GABA的释放。GABA是中枢神经主要的抑制性神经递质，中枢神经系统产生的GABA在我们睡眠时持续压抑多种大脑内唤醒性的神经递质，GABA是我们维持睡眠不被唤醒的关键。缺少镁，GABA释放的量和作用都会降低，可能引致缩短我们睡眠时间减少和影响我们睡眠的深度。镁通过抑制谷氨酸神经元，也减少另一种唤醒性神经递质谷氨酸的释放，
皮质醇过多不单是我们难以入睡，也会是我们过早清醒。 镁通过影响脑内产生皮质醇的HPA部分有助减低皮质醇的分泌。研究（伊朗）显示，服用镁的补充剂，血液中的镁浓度增加后，睡眠可以得到改善。研究同时发现，补充镁后，血液中的皮质醇的浓度也下降了。
在帮助睡眠上，镁是同时协助褪黑素的产生、加强GABA对脑部的放松效果和减少皮质醇的释放。所以补充镁，特别是睡前补充镁是帮助解决失眠的最有效方法之一。
镁对睡眠的帮助，临床上有对镁有经验的医生认为[5]，如果服用镁对睡眠没有帮助，最大可能是服用的剂量太少。
2012年的一项双盲对照组临床研究[9]，46名长者分成干预组和对照组，干预组连续8周每天服用500mg的镁，结果无论是受试者自觉的失眠情况，或客观的血液检查，都显示补充镁可以增加血液中褪黑素的浓度，延长睡眠时间，提高睡眠质量，缩短清醒到入睡的时间，降低血液中的皮质醇。研究的结论是补充镁可以改善睡眠。该实验使用的较低生物利用率的氧化镁，如果换成别的镁形式，可能效果更显著。
2011年意大利的一项双盲对照组临床实试验[10],同样证实镁的组合（褪黑素和锌一起），可以改善睡眠。
2019年一项新的双盲对照组临床试验[11],30位受试者分成干预组和对照组，干预组连续3个月服用镁组合（B族和褪黑素一起）后，睡眠质量显著改善。
从食物中增加补充镁
饮食中镁含量较多皆为坚果蔬果豆类，肉类中也有但密度没有素食高。下表是来自中国营养学会[2]，我就直接拍照截图了：
镁的补充剂如何选择
除了饮食来源，镁作为营养补充剂，市面上有不同的种类供挑选。但挑选适合的镁补充剂并不容易。镁本身是比较难被身体吸收的，所以服用元素镁或称“裸镁”不会是一个选择，镁的吸收有多难？ 硫酸镁本身就是一种泻药，不单不吸收而且帮你清空你的肠道。下面介绍的不同形态镁的补充剂都比较容易在电商平台上通过海外代购买得到：
不容易吸收的镁 - 差不多最不容易吸收，柠檬酸镁，氯化镁稍微好点但也不容易吸收和耐受。这些算是“第一代”的镁的补充，好处是价钱便宜容易买到。
新一代的镁 – 较新的镁补充剂将镁跟氨基酸等“螯合”（chelate），螯合氨基酸的镁证明可以提高吸收效率，可以理解为氨基酸被肠道吸收的时候同时也就把镁也一概吸收了。例如甘氨酸螯合镁（Magnesium Glycinate）是最容易被人体吸收的镁补充剂之一。L-苏糖酸镁是市面上性价比最好的镁补充剂之一。
直达中枢神经的镁 - 甘氨酸螯合镁在帮助睡眠可能已经够好，但另一种最新的镁补充剂L-苏糖酸镁（Magnesium L-Threonate）因为可以通过血脑屏障，所以服用后对睡眠可以说是即时反应。2010年美国麻省理工大学的学者通过动物实验测试多种镁的补充剂，发觉只有L-苏糖酸镁可以增加脑部的镁含量。2017年清华大学发表的一个动物实验 [12]，发现L-苏糖酸镁对改善认知能力和保护大脑的神经元有帮助，研究人员觉得L-苏糖酸镁可能对治疗阿尔兹海默症有帮助。
缓释型的镁 - 睡前服用镁补充剂有助入睡和延长睡眠时间，但在睡眠过程中血液的镁含量也会逐渐减少，剂量不够的话也有可能还是会夜间醒来。另一个形式的镁补充剂是缓释型的，例如混合氧化镁和柠檬酸镁加上缓释物质，可以持续6个小时的效果。也许氧化镁和柠檬酸镁都不是太容易吸收的镁，所以做成缓释形式就最适合不过了。我服用缓释型的镁感觉效果的确很好，暂时觉得是最能延长睡眠时间的镁补充剂。
离子液态镁 - 除了胶囊型的镁补充剂，也有液态口服离子镁（ionic magnesium），这是Dean医生大力推荐的，她自己近年还搞了个品牌叫ReMag,据说是最容易吸收的镁补充剂。其他液态离子镁的品牌也不少，网上不少人也反映离子镁的吸收相当不错。
外用镁喷剂 - 因为镁经过肠道吸收比较困难，所以也有通过皮肤吸收的镁的补充剂。这些镁的补充剂一般是油性的，可以喷在腹部或大腿面积比较大的皮肤上。我使用过几个不同品牌的镁喷剂，效果都不错，但有两个不方便的地方，第一，使用喷剂后需要等20到30分钟让皮肤充分吸收，喷到腹部就比较麻烦，你懂的。第二，如果皮肤有伤口小至蚊子叮过的包，接触到喷剂后都会是辣辣的疼。除此之外，喷剂非常安全也容易吸收。除了喷剂，国外也有镁的乳液和镁的泡澡盐，但这些在国内都比较难买到。
总结
上面的不同镁形式也可以组合使用，例如以一天使用300mg – 400mg的镁为例：
1. 睡前一小时服用100g- 200g甘氨酸镁，这样身体可以慢慢吸收当中的“主力”镁；
2. 临睡前服用100g的苏糖酸镁 + 100g缓释型的氧化镁，这样可以在准备睡眠后15分钟左右让“前锋”的苏糖酸镁直达中枢神经，但同时也有“后勤”缓释镁在服用后的6小时左右缓慢分泌。
上面300g- 400g的镁组合，应该可以使得一般人的睡眠得到大大的改善。这个组合也可以适当减少，但也可以添加维生素B6和褪黑素一起用，效果更佳。
但睡眠不佳很多时候反应身体深层的健康问题，镁虽然可以改善睡眠，但也可能把健康问题覆盖了，健康的饮食，适度的运动锻炼，减少日间的压力，减少精制碳水化合物和糖的饮食，都对睡眠有帮助。睡眠跟身体的皮质醇，性激素（包括DHEA）和不同荷尔蒙（例如甲状腺素）有关系，长期重度失眠，需要检查身体各种内分泌和荷尔蒙，切记不要讳疾忌医。
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本文内容仅作为科普知识提供，不能代替医生的治疗诊断和建议。文章内容中涉及医学的部分均来源于参考文献。
参考：
[1] Rosanoff, A., Weaver, C. M., & Rude, R. K. (2012). Suboptimal magnesium status in the United States: are the health consequences underestimated?. Nutrition reviews, 70(3), 153–164. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2011.00465.x
[2]中国营养学会，中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）[M]，北京：科学出版社：2014:196~201
[3] Guo, Wanli & Hussain, Nazim & Liang, Zongsuo & Yang, Dongfeng. (2016). Magnesium deficiency in plants: An urgent realistic problem. 4. 83-91. 10.1016/j.cj.2015.11.003.
[4] Rosanoff, A., Dai, Q., & Shapses, S. A. (2016). Essential Nutrient Interactions: Does Low or Suboptimal Magnesium Status Interact with Vitamin D and/or Calcium Status?. Advances in nutrition (Bethesda, Md.), 7(1), 25–43. https://doi.org/10.3945/an.115.008631
[5] Carolyn Dean (2014), The Magnesium Miracle, New York: Penguin Random House
[6] Zhang, Jiguo; Wang, Huijun; Wang, Zhihong; Zhang, Ji; & Zhang, Bing. (2017). Association between Toenail Magnesium and Type 2 Diabetes in Chinese Adults. Nutrients, 9(8), 811. PMCID: PMC5579605
[7] Kieboom BC, Kiefte-de Jong JC, Eijgelsheim M, Franco OH, Kuipers EJ, Hofman A, Zietse R, Stricker BH, Hoorn EJ.(2015), Proton pump inhibitors and hypomagnesemia in the general population: a populationbased cohort study. Am J Kidney Dis 2015;66(5):775–82.
[8] Liu, G., Weinger, J. G., Lu, Z. L., Xue, F., & Sadeghpour, S. (2016). Efficacy and Safety of MMFS-01, a Synapse Density Enhancer, for Treating Cognitive Impairment in Older Adults: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Journal of Alzheimer's disease : JAD, 49(4), 971–990. https://doi.org/10.3233/JAD-150538
[9] Abbasi, Behnood & Kimiagar, Masud & Sadeghniiat, Khosro & Shirazi, Minoo & Hedayati, Mehdi & Rashidkhani, Bahram. (2012). The effect of magnesium supplementation on primary insomnia in elderly: A double-blind placebo-controlled clinical trial. Journal of research in medical sciences : the official journal of Isfahan University of Medical Sciences. 17. 1161-9.
[10] Rondanelli, M., Opizzi, A., Monteferrario, F., Antoniello, N., Manni, R., & Klersy, C. (2011). The effect of melatonin, magnesium, and zinc on primary insomnia in long-term care facility residents in Italy: a double-blind, placebo-controlled clinical trial. Journal of the American Geriatrics Society, 59(1), 82–90. https://doi.org/10.1111/j.1532-5415.2010.03232.x
[11] Rondanelli, M., Opizzi, A., Monteferrario, F., Antoniello, N., Manni, R., & Klersy, C. (2011). The effect of melatonin, magnesium, and zinc on primary insomnia in long-term care facility residents in Italy: a double-blind, placebo-controlled clinical trial. Journal of the American Geriatrics Society, 59(1), 82–90. https://doi.org/10.1111/j.1532-5415.2010.03232.x
[12] Huang, Y., Huang, X., Zhang, L., Han, F., Pang, K. L., Li, X., & Shen, J. Y. (2018). Magnesium boosts the memory restorative effect of environmental enrichment in Alzheimer's disease mice. CNS neuroscience & therapeutics, 24(1), 70–79. https://doi.org/10.1111/cns.12775