虽然我们的大脑和肠道之间的相互作用已被研究多年,但它的复杂性比最初想象的要深,似乎我们的思想在某种程度上受到肠道细菌的控制。欢迎大家点击右边+按钮关注我们
一、肠道细菌
肠道具有防御病原体的能力,但同时也促进了“健康”肠道细菌的存活和生长。
绝大多数这些单细胞游客都位于结肠中,每克肠内容物中不少于1万亿。
估计我们肠道中的细菌客人数量是一项挑战; 到目前为止,最好的猜测是40万亿个细菌将我们的肠道称为家 - 部分取决于您最后一次排便的大小(大便的主要成分是细菌)。
为了解释这个笨重的数字,我们的身体大约有30万亿个细胞。所以,从一个非常真实的意义上说,我们的细菌多于人类细胞。
二、肠道细菌与人的双向关系
我们的大多数肠道细菌属于30或40种,但总共可以有多达1,000种不同的物种。总的来说,它们被称为微生物组。
当然,细菌确实受益于肠道的温暖和营养,但它不是单向的关系 - 它们也会回馈。
有些物种通过将膳食纤维分解成短链脂肪酸而使我们受益,然后我们可以吸收和使用它们。它们代表我们代谢许多化合物,并在维生素 B和K 的合成中起作用。
在另一方面,最近的研究表明,肠道细菌的失调可能是炎症和自身免疫疾病的重要因素。
微生物组在健康和疾病中的作用在慢慢的发现,最新的也许是最显着的发现是肠道细菌必须能够调节我们的大脑和行为。
三、为什么要将肠道和大脑联系起来?
我们肚子里的事情是生死攸关的问题。如果肠道是空的,我们的大脑必须被告知; 如果我们的肠道存在问题会妨碍食物加工并因此阻碍营养吸收,那么大脑就需要了解情况。如果我们的肠道面临病原体攻击,我们的大脑应该保持在循环中。
我们的肠和大脑之间的联系是激素、免疫和神经,通过中枢神经系统和肠神经系统,它控制肠道的功能。总的来说,它们被称为肠 - 脑轴。
虽然乍一看,肠道和大脑之间的联系可能看起来令人惊讶,但我们都在体验它。压力、焦虑和快速排便之间的关系对任何人都不陌生。
这些肠道大脑沟通已经研究了一段时间。然而,最近发现了这种伙伴关系的新水平; 研究人员正在考虑我们的微生物组对肠 - 脑轴的影响。换句话说,研究人员在问:我们肠道中的细菌会影响我们的心理和行为吗?
目前研究人员只是简单地认为脑肠道肠道微生物群轴或微生物群 - 肠 - 脑轴,它只是开始掀开它的表面。
四、压力和肠道的关系
在人类中,下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)轴是任何类型的应激的主要响应者,它是神经系统的主要参与者之一,并且积极参与情绪和记忆。
压力激活HPA轴并最终导致皮质醇释放 - “压力激素” - 对许多器官,包括大脑和肠道有多种影响。
通过这种方式,大脑对压力的反应直接影响肠道细胞,包括上皮细胞和免疫细胞,肠神经元,Cajal间质细胞(肠道起搏器)和肠嗜铬细胞(血清素合成细胞)。
相反,这些细胞类型也受到我们驻地细菌的影响。尽管微生物群调节大脑的机制尚不清楚,但有证据表明确实存在双向沟通。
五、微生物对心理有什么影响
20多年前 ,微生物可能对我们的心理活动有一定控制权的第一个线索就出现了。患有肝性脑病的患者 - 由于严重的肝脏疾病引起的脑功能下降 - 被发现在口服抗生素后显着改善。
后来的研究进一步暗示,微生物组对心理状态的影响不大; 它被发现会影响焦虑和抑郁样行为。
另一个关键的观察结果是与自闭症相关的生态失调(微生物失衡)。患有自闭症的儿童通常在肠道中存在异常且不太多样化的细菌群落。一位研究人员得出结论:
“我们怀疑肠道微生物可能会改变神经递质相关代谢物的水平,影响肠道与大脑的通讯和/或改变大脑功能。[...]肠道细菌和神经递质相关代谢物之间的相关性是更好理解的垫脚石肠道菌与自闭症之间的串扰。“
的研究人员指出,培育出没有肠道细菌的老鼠有一种夸大的HPA轴对压力的反应。使用类似的无菌小鼠的进一步研究表明,它们缺乏肠道细菌会改变记忆功能。
无菌小鼠已成为研究微生物组 - 肠 - 脑轴的有用工具。他们帮助证明事情正在发生,但结果不可能推断到人类。他们没有复制人类已知的自然情况 - 没有无菌人类这样的东西。
其他研究使用了不同的方法; 一些人研究了肠道菌群产生的神经活性化合物的影响; 其他人仍然关注精神病学或神经学差异的个体肠道菌群的差异。
一般来说,研究尚未定论。即使看到肠道菌群的变化,永恒的鸡或鸡蛋问题依然存在:肠道菌群变化引起的精神疾病,或精神疾病及其改变的行为模式是否会导致肠道菌群发生变化?或者,是否存在双向互动?
六、肠道菌群如何使大脑缓和?
对人类心理的细菌影响正逐渐成为人们关注的焦点。
已知应力会增加肠道内层的渗透性; 这使细菌更容易进入免疫系统和肠神经系统的神经细胞。
这可能是细菌影响我们的方式之一。然而,还证明了另一种更直接的途径。
一项使用食源性病原体的研究提供了证据,证明肠道内的细菌可以通过直接激活迷走神经来激活压力回路- 迷走神经是一种连接许多器官的颅神经,包括上消化道。
更直接的途径仍然可能涉及微生物组与肠神经系统的感觉神经元的直接接触。研究表明,这些感觉神经元在无菌小鼠中的活性较低,并且一旦小鼠被给予益生菌补充其微生物组,神经元的活动水平就会恢复正常。
七、益生菌影响心理学
如果无菌小鼠表现出行为上的差异,那么下一个问题是,向动物添加肠道细菌是否会产生类似的变化。发表在“神经胃肠病学与运动学杂志”上的一项荟萃分析整理了益生菌对人类和动物中枢神经系统功能影响的研究结果。
他们检查了25项动物和15项人体研究,其中大多数在2-4周的时间内使用双歧杆菌和乳酸杆菌。虽然,正如作者所提到的,将这样的动物研究推广到人类是不够严格的。他们总结道:
“这些益生菌在改善精神疾病相关行为方面表现出疗效,包括焦虑,抑郁,自闭症谱系障碍,强迫症和记忆能力,包括空间和非空间记忆。”
发表在PLOS One上的另一项研究发现,通过用益生菌改变其肠道中放线菌和拟杆菌的水平,可以逆转大鼠的年龄相关的记忆衰退。
作者得出结论:“这些数据支持肠道微生物群可被管理以对神经元功能产生积极影响的观点。”
八、微生物 - 肠 - 脑轴的未来研究
在这些科学家勇敢地研究微生物 - 肠 - 脑轴的奇怪现实之前,有一条漫长而曲折的道路。毫无疑问,多种分子以各种方式参与到不同程度。
在遥远的未来,也许专门针对微生物组的药物将用于精神疾病; 微生物组可能成为某些疾病甚至诊断工具的早期预警系统。
现在,我们所能做的只是思考细菌对我们日常心理状态的影响。我们也应该感到惊讶和愉快,因为我们认为自己的大脑部分受到单细胞生命形式的控制。
也许我们最好记住,细菌在数十亿年前就已经超过我们,并且很可能比我们的物种更长久数十亿。