腸道細菌有幾種可能機制潛在影響大腦，其中包括：通過迷走神經(jīng)(腸道和大腦之間連接的主要神經(jīng)組織)、免疫系統(tǒng)和荷爾蒙變化進行交流通訊。
5月17日消息，據(jù)國外媒體報道，正常大腦功能的進化可能依賴于腸道微生物及其代謝產(chǎn)物。預(yù)計人類腸道內(nèi)菌群總量可達到100萬億個，可能對我們的生理機能構(gòu)成深遠影響，其中包括：免疫力、新陳代謝、甚至我們的大腦和行為舉止。大多數(shù)關(guān)于后者的研究都是在動物身體上進行的，現(xiàn)已證實腸道細菌（尤其是乳酸菌和雙歧桿菌）會影響群體行為，產(chǎn)生焦慮、壓力和抑郁癥狀。例如：增補乳酸菌將增強緊張壓力狀態(tài)下老鼠的群體行為，而沒有乳酸菌的老鼠則表現(xiàn)出缺少群體行為。
腸道細菌有幾種可能機制潛在影響大腦，其中包括：通過迷走神經(jīng)（腸道和大腦之間連接的主要神經(jīng)組織）、免疫系統(tǒng)和荷爾蒙變化進行交流通訊。同時，特別有趣的是，一些腸道細菌物種可以產(chǎn)生與人類大腦神經(jīng)遞質(zhì)相同結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)。這一最新研究證據(jù)表明，腸道菌群與大腦之間復(fù)雜關(guān)聯(lián)性引發(fā)一個問題：是否細菌已充分進化至能改變?nèi)祟惿窠?jīng)化學(xué)和行為舉止，從而使它們自身受益。
微生物利用我們來獲得好處嗎？
這是一個頗具吸引力的提議，腸道微生物可能利用自身優(yōu)勢，操縱人類行為，例如：對于新宿主改善傳播方式，或者確保它們獲得食物。例如：該領(lǐng)域幾位著名研究員猜測腸道細菌可能使人們變得更擅長交際，從而幫助細菌在人群之間傳播；并可能改變我們對特定食物的需求渴望，從而滿足它們生存所需的營養(yǎng)物質(zhì)。
這是一個倍受關(guān)注的研究觀點，因為寄生蟲似乎控制著宿主的行為方式，例如：感染螞蟻的Ophiocordyceps真菌。這種寄生蟲也被稱為“僵尸螞蟻菌”，因為它們能誘導(dǎo)螞蟻爬至樹冠位置，咬食植物，從而確保這種真菌在森林中的位置，有利于真菌的生長和孢子形成。
應(yīng)用進化理論
那么需要什么條件才能讓腸道細菌操縱宿主行為呢？目前有兩個重要的標(biāo)準(zhǔn)：充滿大量的腸道菌群和缺少與其它物種的競爭力。然而，這些條件不符合腸道復(fù)雜微生物生態(tài)系統(tǒng)，人體腸道存在多樣性競爭微生物和菌株，但即使最豐富的菌群數(shù)量也僅占微生物細胞總量的百分之幾。
這樣的微生物多樣性結(jié)果意味著，產(chǎn)生神經(jīng)活性化學(xué)物質(zhì)試圖控制宿主的細菌物種，很可能被其它非操縱細菌所取代。因為通過操控細菌制造化學(xué)物質(zhì)所產(chǎn)生的任何附加能量投入，都將減緩其生長速度，如果細菌確實對宿主產(chǎn)生一定影響，那一定是通過其它方式。
“腸道直覺”進化
如果進化理論應(yīng)用表明，人體腸道微生物并沒有操縱我們的行為，那么“腸道直覺”是如何進化形成的呢？4月24日，英國牛津大學(xué)凱文·福斯特（Kevin Foster）教授發(fā)表在《微生物學(xué)自然評論》雜志的一篇研究報告指出，腸道微生物對人類宿主行為的影響很可能是它們在腸道中生長和競爭的自然選擇結(jié)果，宿主體的自然選擇取決于他們體內(nèi)的微生物。
微生物生長的結(jié)果導(dǎo)致多種代謝產(chǎn)物形成。例如：腸道細菌發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸可能直接影響大腦功能，而其它代謝物可能通過人類免疫系統(tǒng)交互性直接影響人類行為。反過來，我們希望自身的生理機能能夠適應(yīng)這些菌群產(chǎn)物。
類似于“衛(wèi)生假說（hygiene hypothesis）”，該理論認(rèn)為人體內(nèi)缺少損害免疫系統(tǒng)微生物發(fā)育機制，可能導(dǎo)致人們變得更加敏感。我們認(rèn)為人類進化可能更加依賴共生微生物，從而維持正常的腦功能，例如：人體消化菌群發(fā)生變化，之后會影響我們的行為舉止。雖然這種進化依賴觀點之前未被認(rèn)為是“微生物——腸道——大腦”關(guān)系軸，但它可能提供腸道菌群如何影響人類大腦的重要線索。
最終通過探索腸道菌群的進化和生態(tài)動力學(xué)，可能幫助我們?nèi)绾卧鰪娦睦斫】岛托腋８?。例如：通常使用益生菌株在開拓腸道擁擠競爭環(huán)境效果并不好，然而，通過關(guān)注人體腸道內(nèi)菌株自然產(chǎn)物如何趨利影響宿主，這可能增強益生菌發(fā)展機制，從而潛在影響腸道-大腦之間的交流。
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