腸道，也被稱為“第二大腦”。研究人員對它研究得越多，就發(fā)現(xiàn)腸道微生物與大腦之間的聯(lián)系越多。腸道細菌似乎會影響從抑郁癥到自閉癥的所有疾病。近日發(fā)表在《Nature》上一項有關(guān)小鼠如何克服恐懼的研究開始揭示出更多關(guān)于腸道與大腦之間的神秘聯(lián)系。該研究對飲食、感染和生活方式如何影響我們的大腦健康，以及對神經(jīng)精神疾病易感性的理解具有影響。
這項研究使用了經(jīng)典的巴甫洛夫?qū)嶒灒涸诓シ拍撤N音調(diào)時電擊小鼠的腳，然后小鼠會很快學會將噪音與疼痛聯(lián)系起來——只要聽到這種聲音就會縮腳。但是這種聯(lián)系不會永遠持續(xù)下去。在幾次聽到聲音卻沒有被電擊后，小鼠就會忘記這種關(guān)聯(lián)，聲音將變得無效。這種“遺忘”對人類來說也很重要。例如，那些患有慢性焦慮和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的人，正是這種能力受損。
美國康奈爾大學威爾康奈爾醫(yī)學院的免疫學家和微生物學家David Artis想確定腸道細菌是否在學習和遺忘反應(yīng)中起作用。為此，他和他的研究團隊對小鼠使用抗生素，以徹底清除其腸道內(nèi)的細菌，改變它們的微生物組。然后，研究人員播放一個音調(diào)后立即對小鼠進行電擊，并進行多次重復。所有的小鼠很快就學會了將聲音與疼痛聯(lián)系起來，當它們再次聽到聲音時就會發(fā)抖。研究團隊稱，具有正常微生物組的小鼠最終忘記了這種聯(lián)系——三天后，大多數(shù)正常小鼠不會再受聲音的影響，而經(jīng)抗生素處理的小鼠仍然有反應(yīng)。
在另一組實驗中，研究人員觀察了小鼠的解剖大腦，研究了單個腦細胞的基因活性和形態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)抗生素處理的小鼠與正常小鼠之間的差異涉及被稱為前額葉皮層的大腦內(nèi)側(cè)區(qū)域。該區(qū)域的某些所謂的興奮性神經(jīng)元似乎是關(guān)鍵，它們與學習和記憶有關(guān)。研究人員報告稱，當腸道微生物缺失時，這些神經(jīng)元無法恰當?shù)匦纬珊臀者@些細胞外的樹突棘，它們有助于學習和遺忘。
此外，該研究團隊還發(fā)現(xiàn)，腸道微生物產(chǎn)生的四種化學物質(zhì)的數(shù)量發(fā)生了顯著變化，這可能有助于保持大腦中與恐懼遺忘相關(guān)的區(qū)域形態(tài)。無菌小鼠產(chǎn)生的這些化學物質(zhì)則少得多，而且這四種化學物質(zhì)中的兩種與精神分裂癥和自閉癥等神經(jīng)精神疾病有關(guān)，這表明大腦與微生物之間的聯(lián)系可能與這些疾病有關(guān)。
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