在大型演讲前忐忑不安是一种熟悉的经历,但令人惊讶的是,科学家们还不知道这是如何发生的。的肠脑轴——大脑对胃肠道的影响,以及胃肠道对大脑的影响——现在已经成为了科学界感兴趣的课题。

一个最近的评论发表在神经精神疾病与治疗这本书涵盖了我们目前对肠道-大脑轴的了解,尤其是消化道中数以万亿计的微生物的作用。作者报告说,患有特定大脑相关疾病的人的肠道菌群发生了改变:那些患有抑郁和焦虑自闭症谱系障碍肠易激综合症(IBS)炎症性肠病(IBD)的微生物群与健康人不同。但这些关联虽然很有趣,但并不一定意味着肠道和大脑会相互影响。

关键问题是,通过实验改变微生物群是否能改变大脑,反之亦然.这篇综述的作者引用的研究表明,健康的人确实可以做到这一点。在一项研究例如,健康女性食用含有四种益生菌的发酵奶制品,然后通过功能性磁共振成像进行测试;研究人员发现,控制情绪和感觉的大脑区域的活动存在差异。另一项研究研究发现,健康志愿者食用益生菌配方降低了他们的心理压力得分。虽然不是所有的研究都显示了对大脑的积极影响,但越来越多的证据表明,在健康的个体中,肠道微生物群和大脑保持着不断的沟通。

下一步是弄清楚交流是如何发生的。肠道菌群和大脑是否通过神经进行沟通?激素信号?Facebook吗?

肠道和大脑的交流似乎至少依赖于两种东西:肠道神经系统(ENS)的神经元和迷走神经。

胃肠道有自己的神经系统,的存在它通常通过在正确的时间将食物转移到正确的地方来保持肠道的顺畅运行。评论作者引用证据这些微生物群可以对ens的某些脉冲传递细胞产生“电”效应。这些神经元降低了无菌小鼠的兴奋性;当小鼠体内恢复健康的微生物群时,兴奋性恢复正常。不仅如此,而且喂养这种乳酸菌对啮齿动物增加了这些神经元产生信号的潜能。甚至有可能不同种类的细菌对ENS神经元的影响是不同的,有些倾向于刺激反应,有些倾向于抑制反应。

在肠道和大脑的交流中,另一个重要的角色是迷走神经,它是12条脑神经中的第10条,从大脑和脊髓向外伸展。信息似乎通过迷走神经双向传播。在一个实验,给乳杆菌减少了小鼠的焦虑和抑郁行为,但如果对小鼠进行了迷走神经切除手术,则不会。

总体而言,微生物群与ens的交流影响迷走神经。某些肠道激素和肽也可能刺激迷走神经与大脑进行交流。此外在美国,科学家们正在研究其他几种交流途径,包括神经内分泌系统(产生和释放激素的细胞)和免疫系统。

如果肠道和大脑一直在来回传递信息,我们能通过改变微生物群来改变这些信息吗?那么,我们是否有可能开发出治疗大脑相关疾病的新疗法呢?

作者说,目前关于微生物调节剂如何影响临床人群大脑的研究有限。然而,有一些证据表明,益生菌和益生元能减轻某些群体的抑郁和焦虑症状吗一项研究发现益生菌干酪乳杆菌Shirota降低了慢性疲劳综合征患者的焦虑。另一项研究观察到益生元降低了肠易激综合征亚组患者的焦虑得分。益生菌也显示出一些益处改善门全身脑病的临床结果Y,一种与肝脏和消化功能障碍相关的神经精神综合征。在动物模型中,益生菌、益生元、抗生素和粪便菌群移植都显示出改变肠道菌群及其与大脑交流的方式的潜力,但在人类中还需要更多的研究。

毫无疑问,肠道和大脑是相互密切联系的。科学家们面临的任务是更深入地研究分子行为,使这种交流发生,帮助我们理解内脏-大脑轴的重要性在人类的健康。