Este un transmitator excitator major de la nivelul creierului. Aproape toate celulele cerebrale au receptori care ii raspund. Exista patru tipuri de receptori pentru glutamat; ei raspund si controleaza canalele cationice cu conductanta mare, care sunt permeabile la Ca2+, Na+ si K-. In cazul depolarizarii cu 20-30?V, din aceste canale ies ioni de Mg2+ si alti ioni, permitind intrarea in celula a Na+ si Ca2+. Aceste canale functioneaza eficient numai in prezenta glicinei. Cind concentratia de glicina este redusa, abilitatea glutamatului de a deschide canalele respective este redusa. Majoritatea neuronilor care secreta glutamat se gasesc la nivelul cortexului cerebral si in hipocamp.
Cantitatea excesiva de glutamat este toxica pentru neuroni, prin influxul mare de Ca2+ intracelular. Neurotoxicitatea glutamatului se realizeaza in doua faze, sub influenta acumularii sale la nivel extracelular. Hipoxia, hipoglicemia, ischemia (lipsa aportului de singe), convulsiile prelungite si traumatismele cerebrale determina cresterea glutamatului extra-neuronal. Aceste situatii provoaca intr-o prima faza umflarea si distensia neuronilor, insotite de cresterea influxului de Na+, urmata in a doua faza de intrarea si acumularea excesiva de Ca2+. Alterarile membranare si mitocondriale produse de acumularea de Na+ si Ca2+ provoaca fenomene de depolarizare prelungita si dereglari metabolice multiple intracelulare, ca urmare a activitatii enzimelor dependente de Ca2+, de tipul fosfolipazei A. Excesul de radicali liberi si de derivati ai acidului arahidonic rezultati produce o excito-toxicitate care este ireversibila la nivelul principalelor ultrastructuri neuronale.
