研究表明通过饮食改变肠道细菌会影响大脑功能

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Kirsten Tillisch 博士

一项新发表的研究发现,经常通过酸奶摄入益生菌(益生菌)的女性在许多领域表现出大脑功能的改变,包括那些参与感觉处理的领域。

加州大学洛杉矶分校的研究人员现在有了第一个证据表明食物中摄入的细菌会影响人类的大脑功能。在一项针对健康女性的早期概念验证研究中,他们发现,经常通过酸奶摄入益生菌这种有益细菌的女性,无论是在休息状态下还是在应对情绪识别任务时,大脑功能都会发生改变。

这项研究由加州大学洛杉矶分校的盖尔和杰拉尔德·奥本海默家庭压力神经生物学中心和加州大学洛杉矶分校的 Ahmanson-Lovelace 脑图谱中心的科学家进行,该研究发表在同行评审期刊 Gastroenterology 的当前在线版中。

研究人员表示,这一发现改变肠道中的细菌环境或微生物群会影响大脑,这对未来的研究具有重要意义,可能为改善大脑功能的饮食或药物干预指明方向。

加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学副教授 Kirsten Tillisch 博士说:“我们许多人的冰箱里都有一个酸奶容器,我们可能会为了享受、钙或因为我们认为它可能以其他方式帮助我们的健康而吃它。”医学院和该研究的主要作者。 “我们的研究结果表明,酸奶中的某些成分实际上可能会改变我们大脑对环境的反应方式。当我们考虑这项工作的含义时,古老的谚语“你就是你吃的东西”和“直觉”有了新的含义。”

研究人员已经知道大脑会向肠道发送信号,这就是压力和其他情绪会导致胃肠道症状的原因。这项研究显示了一直被怀疑但迄今为止仅在动物研究中得到证实的东西:信号也以相反的方式传播。

“我们一次又一次地从患者那里听到,他们在开始出现肠道问题之前从未感到沮丧或焦虑,”蒂利施说。 “我们的研究表明,肠-脑连接是一条双向通道。”

这项小型研究涉及 36 名 18 至 55 岁的女性。研究人员将这些女性分为三组:一组吃含有多种益生菌(被认为对肠道有积极作用的细菌)的特定酸奶,每天两次四周;另一组食用了一种外观和味道都像酸奶但不含益生菌的乳制品;第三组根本不吃任何产品。

在为期四周的研究期间之前和之后进行的功能性磁共振成像 (fMRI) 扫描观察了处于休息状态的女性大脑,并响应了一项情绪识别任务,在该任务中,她们查看了一系列愤怒的人的照片或受惊的面孔,并将它们与其他表现出相同情绪的面孔相匹配。之所以选择这项任务,是因为之前对动物的研究已将肠道菌群的变化与情感行为的变化联系起来,因此该任务旨在测量大脑情感和认知区域对视觉刺激的反应。

研情绪反应任务。

此外,作为对这项任务的回应,这些女性大脑中广泛网络的参与度下降,该网络包括情感、认知和感觉相关区域。其他两组的女性在这个网络中表现出稳定或增加的活动。

在静息的脑部扫描中,服用益生菌的女性在被称为导水管周围灰质的关键脑干区域和前额叶皮层的认知相关区域之间表现出更强的连通性。另一方面,完全不吃产品的女性的导水管周围灰质与情绪和感觉相关区域的连接性更强,而食用非益生菌乳制品的女性则表现出介于两者之间的结果。

Tillisch 说,研究人员惊讶地发现,在许多领域都可以看到大脑效应,包括那些参与感觉处理的领域,而不仅仅是那些与情感相关的领域。

信号从肠道发送到大脑并且可以通过饮食变化进行调节的知识可能会导致研究的扩展,旨在寻找预防或治疗消化系统、精神和神经系统疾病的新策略,博士说。加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院医学、生理学和精神病学教授、该研究的资深作者 Emeran Mayer。

“有研究表明,我们吃的东西可以改变肠道菌群的组成和产物——特别是那些以高蔬菜、纤维为主的饮食的人,其微生物群或肠道环境的组成与那些吃东西的人不同。更典型的西方饮食,脂肪和碳水化合物含量高,”Mayer 说。 “现在我们知道,这不仅会影响新陈代谢,还会影响大脑功能。”

加州大学洛杉矶分校的研究人员正在寻求查明由肠道细菌产生的特定化学物质,这些化学物质可能会触发大脑的信号。他们还计划研究有胃肠道症状(如腹胀、腹痛和排便改变)的人的消化症状是否得到改善,这与大脑反应的变化有关。

与此同时,Mayer 指出,其他研究人员正在研究酸奶中某些益生菌对焦虑等情绪症状的潜在益处。他说其他营养策略也可能是有益的。

通过证明益生菌对大脑的影响,该研究还提出了一个问题,即重复使用抗生素是否会影响大脑,正如一些人推测的那样。抗生素广泛用于新生儿重症监护室和儿童呼吸道感染,这种对正常微生物群的抑制可能对大脑发育产生长期影响。

最后,随着对肠道菌群的复杂性及其对大脑的影响有了更好的了解,研究人员可能会找到操纵肠道内容物来治疗慢性疼痛或其他大脑相关疾病的方法,包括帕金森病、阿尔茨海默病和自闭症。 .

Mayer 说,在不久的将来,随着分析一个人微生物群的成本不断下降,此类测试变得更加常规,答案将更容易获得。

该研究由达能研究资助。 Mayer 曾在公司的科学顾问委员会任职。三位研究作者(Denis Guyonnet、Sophie Legrain-Raspaud 和 Beatrice Trotin)受雇于达能研究部,并参与了研究的规划和执行(提供产品),但没有参与结果的分析或解释.

出版物:Kirsten Tillisch 等人,“食用含益生菌的发酵乳制品可调节大脑活动”,胃肠病学,第 144 卷,第 7 期,第 1394-1401.e4 页,2013 年 6 月; doi:10.1053/j.gastro.2013.02.043

图片:加州大学洛杉矶分校新闻编辑室