La acetil-L-carnitina (ALCAR), el éster de cadena corta de la carnitina, es un suplemento dietético común fácilmente disponible en las tiendas de alimentos saludables, que se afirma que mejora los niveles de energía y la fuerza muscular. El ALCAR tiene numerosos efectos en el metabolismo cerebral y muscular, protege contra las agresiones neurotóxicas y puede ser un tratamiento eficaz para ciertas formas de depresión. Sin embargo, se sabe poco sobre el efecto de la suplementación crónica con ALCAR en el metabolismo cerebral de ratones sanos. Aquí, investigamos el efecto de ALCAR en el metabolismo cerebral de la energía y los neurotransmisores tras suplementar el agua de bebida de los ratones con ALCAR durante 25 días, proporcionando una dosis diaria de unos 0,5 g/kg. Posteriormente, se inyectó glucosa a los animales y se cuantificó la incorporación de (13)C y los niveles de varios metabolitos en extractos de la formación del hipocampo (HF) y del córtex mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) de (1)H y (13)C y cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC). Se detectó un aumento de los niveles de glucosa en ambas regiones junto con una disminución de la cantidad de lactato, pero sin alteraciones en la incorporación de (13)C derivado de la glucosa en los aminoácidos glutamato, GABA y glutamina. Estos hallazgos son consistentes con la disminución del metabolismo de la glucosa a lactato pero no a través del ciclo TCA. Las mayores cantidades de la suma de nucleótidos de adenosina, fosfocreatina y la relación fosfocreatina/creatina encontradas en la corteza de los ratones tratados con ALCAR son indicativas de un aumento de los niveles de energía. Además, la suplementación con ALCAR aumentó los niveles de los neurotransmisores noradrenalina en el HF y serotonina en el córtex, lo que concuerda con la eficacia potencial de ALCAR para los síntomas depresivos. Otros cambios inducidos por ALCAR observados fueron la reducción de las cantidades de GABA en el HF y el aumento del mio-inositol. En conclusión, la suplementación crónica con ALCAR disminuyó el metabolismo de la glucosa a lactato, dio lugar a un aumento de los metabolitos energéticos y alteró los niveles de neurotransmisores monoamínicos en el cerebro del ratón.