Втори мозък: Как чревните бактерии контролират умовете ни

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Свикнали сме с факта, че мозъкът контролира нашето поведение - но какво контролира мозъка? Оказва се, че понякога мълчаливите пътници-микроби се стремят да поемат контрола. Bird In Flight разбира как да не остави вземането на решения на бактериите.

Червата и мозъкът комуникират чрез блуждаещия нерв, който се движи надолу по шията в гръдния кош и корема. Джулия Андерс, автор на бестселъра Charming Gut. Как ни управлява най-мощният орган,”сравнява блуждаещия нерв с телефонен проводник, който свързва червата с отделните центрове на мозъка.

Мозъкът провежда всички органи на тялото и много през блуждаещия нерв, но само червата има автономия: ако нервът бъде прерязан, "изключвайки" мозъка от червата, последният ще продължи да работи. Има своя собствена нервна система, която учените наричат „втори мозък“. Състои се от огромен брой неврони и спомагателни клетки и произвежда няколко десетки невротрансмитери. Функциите на така развитата нервна система не могат да се ограничават до регулирането на храносмилането.

Здравейте, микроби ли са?

Повечето от сигналите по протежение на блуждаещия нерв не се предават отгоре надолу, а отдолу нагоре – към мозъка. Учените спекулират, че червата влияят на психичното ни здраве. Електрически стимулатор на блуждаещия нерв вече се използва за лечение на депресия, която не се повлиява от лекарствена терапия. Това кара нерва да генерира "правилните" импулси.

Червата произвеждат 90% серотонин, хормона на щастието. Може би причината за депресията не е в мозъка, а в червата. Учените са открили и връзка между здравето на червата и тревожността, аутизма, невродегенеративните заболявания като Паркинсон и Алцхаймер.

Нещо повече: не само червата изпраща сигнали през блуждаещия нерв, но и обитаващите го микроорганизми. Те правят това по различни начини – например чрез стимулиране на производството на серотонин от клетките в чревната лигавица. Влиянието на микрофлората върху поведението и настроението е доказано в множество експерименти върху лабораторни мишки.

Как да оценим психическото състояние на мишките? Можете да поставите животните в леген с вода и да наблюдавате колко дълго ще плуват: депресираните мишки се отказват по-бързо в борбата с неприятностите. Неврологът Джон Крайън от Ирландския национален университет в Корк добави бактерията Lactobacillus rhamnosus JB-1 към храната на опитни животни. Мишките плуваха по-бързо и по-активно и телата им произвеждаха по-малко хормони на стреса в сравнение с контролната група. Дисекцията на блуждаещия нерв отрича ефекта на полезните бактерии.

Не само червата изпраща сигнали през блуждаещия нерв, но и микроорганизмите, които го обитават.

Ако определена микрофлора е свързана с депресивно или оптимистично отношение към живота, поведението трябва да се промени, когато бактериите се обменят. Това е показано в експерименти на учени от университета Макмастър в Канада. Те избраха няколко линии лабораторни мишки, които имаха различни характери. Когато плахите мишки бяха трансплантирани с микрофлората на приключенските мишки, те проявиха по-голям интерес към изследването на нови обекти.

Обичате ли да общувате? Споделете бактерии

Чревните бактерии също влияят върху социалното поведение на лабораторните мишки. Учени от Медицинския колеж Бейлор в Хюстън (САЩ) изследват връзката между майчиното затлъстяване и разстройствата от аутистичния спектър при потомството. Контролната група мишки се хранела нормално, а експерименталната група получавала храна с високо съдържание на мазнини. Както се очакваше, женските от втората група качиха допълнително тегло.

Мишките от прехранени майки са били много по-малко заинтересовани от общуването със своите роднини, отколкото потомството на контролната група. Анализът на чревната микрофлора показа значителни разлики между двете групи – и в двете поколения. Но как да проверим дали склонността към асоциално поведение се дължи на бактерии? Отговорът е прост: да се населят червата на затворени животни с микрофлората на общителните роднини.

При експеримент с лабораторни мишки това не е трудно: достатъчно е животните да се поставят в една клетка, съвместният живот неизбежно води до обмен на чревни бактерии. След четири до пет седмици микрофлората на некомуникативните мишки стана същата като в контролната група и социалното поведение се върна към нормалното.

Учените са открили, че мишките с аутистично разстройство имат значително намален брой на бактерията Lactobacillus reuteri в червата. Този микроорганизъм влияе върху производството на окситоцин, хормон, който регулира социалното поведение. Диетата с високо съдържание на мазнини потиска Lactobacillus reuteri в червата на майката и тя предава нарушената си микрофлора на потомството си.

Липсата на полезни бактерии и съответно окситоцин по време на развитието на мишката води до нейната асоциалност. Чрез добавяне на живи бактерии, Lactobacillus reuteri, към питейната вода, учените успяха да върнат поведението на експерименталните животни към нормалното.

Вие сте това, което ядете. И обратно

Микроорганизмите може да имат еволюционни причини да контролират нашето поведение. Според учените бактериите стимулират своите гостоприемници да общуват, тъй като това насърчава обмена на микрофлора. Те също така са в състояние да влияят върху хранителните навици на гостоприемника, като ги принуждават да консумират храни, които насърчават техния растеж и размножаване. Може би когато не можете да устоите на тортата, това не е слаба воля, а микроорганизми.

Някои бактерии харесват мазнините, други - захарта, а понякога затлъстяването идва на цената на техните предпочитания. Микробите могат да контролират хранителното поведение на гостоприемника по много начини: те пречат на системата за възнаграждение в мозъка, променят чувствителността на вкусовите рецептори, освобождават вещества, които влияят на настроението, и също така хакват предаването на сигнали през блуждаещия нерв.

Как да устоим на микроорганизми, чиито интереси не съвпадат с плановете ни да отслабнем през новата година? Създайте конкуренция между тях. Колкото по-разнообразен е съставът на чревната микрофлора, толкова по-малко вероятно е един вид да надделее над други и да поеме командването на мозъка.

Диета с високо съдържание на мазнини и прости въглехидрати изчерпва чревната микрофлора; за да поддържате разнообразие от бактерии, трябва да ядете повече зеленчуци, плодове и млечни продукти. Проучване на ефекта на диетата върху теглото, което обхвана 120 хиляди души, показа, че основният продукт за отслабване е киселото мляко.

Микроби за депресия

Експерименти, изследващи ефекта на чревната микрофлора върху психиката, показват, че депресията и тревожното разстройство могат да бъдат лекувани с пробиотици, които са полезни бактерии. Учените използват нова дума за тях - психобиотици.

В проучване на ирански учени пациентите с тежко депресивно разстройство са получавали бактериални добавки или плацебо. Психобиотикът включва Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei и Bifidobacterium bifidum. След осем седмици пациентите, които са приемали психобиотика, имат значително подобрени резултати в инвентара на депресията на Бек (широко използван тест за оценка на депресията) в сравнение с контролите.

Японски учени изследваха ефекта на кефира, съдържащ щама Shirota на бактерията Lactobacillus casei, върху психологическото състояние на студентите по медицина по време на важен изпит. Те открили, че кефирът нормализира нивата на хормона на стреса кортизол и повишава нивата на серотонин. Освен това пробиотикът намалява проявата на неразположения, свързани със стреса, като настинки и болки в корема.

Експериментите, изучаващи влиянието на чревната микрофлора върху човешкия мозък, са все още в начален етап и обикновено в тях участват малък брой хора, така че е твърде рано да се говори за недвусмислено доказана връзка между чревната дейност и психическото състояние. Но ранните проучвания показват, че изучаването на психобиотиците е обещаваща посока. Докато не бъде измислено вълшебното хапче, помагайте на червата си по изпитани начини: яжте кисело мляко, зеленчуци и плодове. Тогава бактериите няма да превземат мозъчния контролен панел.