Glutationi on eläinsoluissa yleinen pieni peptidi, glutamylkysteinylglysiini. Sen tiedetään osallistuvan useisiin fysiologisiin tapahtumiin, mutta sen merkitystä keskushermoston ärsykkeiden välityksessä ei ole tiedetty. Väitöstyössä on tutkittu, miten glutationi toimii hermovälittäjäaineena ja hermovälittäjäaineiden toiminnan säätelijänä, neuromodulaattorina. Pelkistynyt glutationi lisäsi kiihottavan aminohappovälittäjäaineen glutamaatin ja sen reseptoreiden agonistin N-metyyli- D- aspartaatin stimuloimaa dopamiinivälittäjäaineen vapautumista aivokudosleikkeistä, kun taas hapettunut glutationi lisäsi toisen glutamaattireseptorityypin agonistin kainaatin stimuloimaa dopamiinin vapatumista. Näin glutationi toimii dopamiinijärjestelmän toiminnan säätelijänä, neuromodulaattorina. Myös glutationin nitrosojohdos vaikutti glutamaattiärjestelmän toimintaan. Glutationissa oleva glutamaattiryhmä sai aikaan tämän vaikutuksen, sillä sen avulla glutationi syrjäytti glutamaattireseptoreiden agonisteja kainaattia ja N-metyyli-D-aspartaattia. Glutamaatin nitrosojohdoksesta vapautuva typpioksidi ja sen reaktiotuotteet ilmeisesti muuttavat solukalvojen kysteiiniryhmien hapetustilaa.

Glutationin rakenneosa kysteiini on toksinen hermosoluille suurina pitoisuuksina. Se kiihdyttää kalsiumionien virtaa soluun, mikä poistaa N-metyyli-D-aspartaattireseptorien salpauksen. Näin glutamaattijärjestelmä aktivoituu liikaa ja se edelleen kiihdyttää kalsiumionivirtaa hermosoluihin ja aiheuttaa niiden kuoleman. Nämä ilmiöt ovat osa jo aikaisemmin tunnettua liiallisen glutamaattipitoisuuden hermotoksisuutta.

Glutationilla osoitettiin olevan myös aivan omia synaptisia reseptoreita. Glutationi sitoutuu näihin reseptoreihin sisältämänsä kysteiiniryhmän avulla. Sitoutumiseen osallistuvat solukalvojen disulfidirakenteet ja todennäköisesti myös kalvojen arginiini- ja lysiiniryhmät. Tutkimus osoitti, että glutationireseptorit eivät ole samoja kuin mitkään tähän asti tunnetut kiihottavat tai estävät reseptorit. Ne voivat toimia sekä hermovälittäjäreseptoreina että neuromodulaattorikohtina. Tuloksilla on merkitystä sunniteltaessa neurodegenaratiivisten sairauksien uusia hoitostrategioita.