長期以來，我們一直認(rèn)為大腦是身體的最高指揮者，它在發(fā)出指令的同時(shí)接收到最小的反饋，如疼痛等信號(hào)。然而，最近的研究反駁了這一觀點(diǎn)。我們現(xiàn)在知道，大腦和腸道之間的交流要復(fù)雜得多，而且更令人驚訝的是，腸道對大腦有著深遠(yuǎn)的影響。事實(shí)上，消化系統(tǒng)不僅會(huì)發(fā)出飽腹感的信號(hào)，而且在調(diào)節(jié)我們的情緒和行為方面也起著至關(guān)重要的作用。
腸道：你的“第二大腦"
科學(xué)家們已經(jīng)開始了解消化系統(tǒng)和生活在其中的細(xì)菌對我們整體健康和幸福中所起的巨大作用。腸道對情緒和行為的影響是如此之大，以至于它通常被稱為 “第二大腦"。雖然腸道對我們精神狀態(tài)的影響已經(jīng)非常明顯，但直到最近，這種溝通的確切機(jī)制仍然難以捉摸。
實(shí)驗(yàn)： 揭示腸道與大腦的聯(lián)系
為了研究腸道如何影響大腦功能，研究人員埃萊尼-西奧皮（Eleni Siopi）和她的團(tuán)隊(duì)利用三組小鼠進(jìn)行了一項(xiàng)有趣的實(shí)驗(yàn)[1]：
1.一組由社會(huì)化飼養(yǎng)、不受干擾的小鼠組成的對照組
2.一組長期受到輕度壓力的組
3.一組接受了來自受壓小鼠的糞便移植，從而繼承了受壓小鼠的腸道細(xì)菌的組
有趣的是，第三組小鼠本身并沒有受到壓力，但它們的腸道細(xì)菌來自壓力小鼠。
無法預(yù)測的慢性輕度壓力
壓力組的小鼠在八周內(nèi)承受了 “無法預(yù)測的慢性輕度壓力"。這意味著每天有兩次隨機(jī)的輕微壓力事件，如暴露于捕食者的氣味、籠子搖晃或潮濕的墊料。雖然這些壓力事件模仿了野生小鼠的經(jīng)歷，但它們的發(fā)生頻率更高，這通常會(huì)導(dǎo)致圈養(yǎng)小鼠出現(xiàn)類似抑郁的行為。
深入了解焦慮測試
為了測量壓力對行為的影響，研究人員使用了一系列行為測試。使用動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)記錄實(shí)驗(yàn)的相關(guān)參數(shù)，包括在每個(gè)不同區(qū)域花費(fèi)的時(shí)間、進(jìn)入各個(gè)區(qū)域的次數(shù)、在區(qū)域中的行為等數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的測試包括：
曠場測試： 焦慮的小鼠較少探索開放空間
高架十字迷宮：焦慮的小鼠更喜歡有高墻的封閉臂，而不是開放、暴露的臂
明暗箱測試： 易焦慮的小鼠在黑暗中花費(fèi)更多時(shí)間
蔗糖偏好測試： 抑郁小鼠對甜水的興趣較低
新奇抑制喂食測試： 焦慮小鼠在光線明亮的環(huán)境中不愿進(jìn)食
懸尾測試： 情緒低落的小鼠被尾巴懸吊時(shí)會(huì)更快停止掙扎
強(qiáng)迫游泳測試： 將情緒低落的小鼠放入水中時(shí)，它們會(huì)放棄逃跑
主要發(fā)現(xiàn)：腸道壓力，大腦壓力
在這些測試中，應(yīng)激小鼠表現(xiàn)出典型的抑郁行為。然而，接受了受壓小鼠糞便移植的小鼠也表現(xiàn)出了類似抑郁癥的癥狀，盡管它們本身并沒有受到壓力。這表明，源自腸道的信號(hào)被發(fā)送到大腦，引發(fā)了這些行為。
那么這些信號(hào)是如何傳遞的？為了找到答案，研究人員移除了接受糞便移植的小鼠的Vagus神經(jīng)。Vagus神經(jīng)是大腦與包括消化系統(tǒng)在內(nèi)的各種器官之間的重要溝通途徑。移除Vagus神經(jīng)后，接受移植的小鼠不再表現(xiàn)出抑郁跡象，這表明Vagus神經(jīng)是將信號(hào)從腸道傳遞到大腦的關(guān)鍵通道。
Vagus神經(jīng)有什么作用？
Vagus神經(jīng)擁有約 20 萬根纖維，將大腦與心臟、肺部和消化道等主要器官連接起來。它控制著許多身體機(jī)能，如心率、消化（通過管理蠕動(dòng)），甚至是飽腹感信號(hào)——告訴你什么時(shí)候吃飽了。在這種情況下，神經(jīng)充當(dāng)了從腸道到大腦的壓力信號(hào)的管道。
圖片來自sayostudio（科學(xué)傳播）
大腦神經(jīng)遞質(zhì)紊亂
研究人員還檢查了糞便移植小鼠的大腦，發(fā)現(xiàn)血清素和多巴胺的關(guān)鍵神經(jīng)傳遞途徑受到了損害。血清素在情緒調(diào)節(jié)、認(rèn)知和學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要作用，而多巴胺則對動(dòng)機(jī)和獎(jiǎng)勵(lì)行為至關(guān)重要。這些系統(tǒng)的紊亂解釋了為什么小鼠會(huì)表現(xiàn)出類似抑郁癥的癥狀。
總結(jié)
總之，如果把一只 “抑郁 "小鼠的腸道菌群移植到另一只小鼠身上，這只小鼠也會(huì)出現(xiàn)抑郁癥狀。這是通過Vagus神經(jīng)從腸道向大腦傳遞信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的。因此，這項(xiàng)研究揭示了腸道細(xì)菌可以直接影響大腦功能，以至于壓力和抑郁癥狀確實(shí)可以在個(gè)體之間傳遞。腸道和大腦確實(shí)有著非常密切的聯(lián)系，下次當(dāng)你考慮精神健康問題時(shí)，請考慮到它可能就是從你的腸道開始的。
參考文獻(xiàn)
[1] Siopi, E., Galerne, M., Rivagorda, M. et al. Gut microbiota changes require vagus nerve integrity to promote depressive-like behaviors in mice. Mol Psychiatry 28, 3002–3012 (2023).
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