2015年，在美國芝加哥召開的神經(jīng)科學(xué)學(xué)會年會上，來自愛爾蘭科克大學(xué)的Andrew Patrick Allen博士報告了他們團隊的一項研究，他們讓22位男性志愿者服用一種藥丸，連續(xù)服用4周后，通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，他們感覺自己日常壓力減少，在視覺記憶任務(wù)中也表現(xiàn)更好。這一結(jié)果引起了廣泛關(guān)注，因為這個藥丸不是由制藥企業(yè)合成的某種精確的化學(xué)分子，而是細(xì)菌。
近年來，人們對于曾經(jīng)讓人談之色變的細(xì)菌的態(tài)度有了大大的轉(zhuǎn)變，從延誤恐懼到把它們當(dāng)成了大受歡迎的健康衛(wèi)士，幫助我們養(yǎng)好身體上的細(xì)菌已然成為了一大產(chǎn)業(yè)。這些細(xì)菌可能不僅僅是幫助我們保持身體健康，它們也能改變我們的思想和情緒。最近的許多研究已經(jīng)開始提示生活在我們腸道中的細(xì)菌可以改變我們大腦的工作方式。這些發(fā)現(xiàn)給我們提出一個與心理健康密切相關(guān)的問題：我們是否可以通過養(yǎng)好我們身體上的細(xì)菌來安撫我們的大腦，來治療心理疾病、減輕精神痛苦呢?
細(xì)菌影響行為
科學(xué)家們通過改變居住在腸道中的細(xì)菌，成功改變了實驗動物和少數(shù)人的行為。微生物干預(yù)使得原本焦慮的小鼠變得大膽，使得原本害羞的小鼠變得喜歡與其它鼠交往。給大鼠移植抑郁癥患者的腸道細(xì)菌后也表現(xiàn)出抑郁的表型。在少數(shù)人類志愿者中進(jìn)行的研究也表明服用一些特定種類的細(xì)菌能夠改變大腦的活性和緩解焦慮。雖然這些還只是初步的結(jié)果，但是這些結(jié)果都表明腸道內(nèi)合適的細(xì)菌可能讓您心情舒暢，甚至可能能夠?qū)鼓承┚窦膊?，包括焦慮和抑郁等。反之，不合適的細(xì)菌則可能讓您郁郁寡歡。
這一觀點聽起來似乎是說我們的情緒受到細(xì)菌的控制，有點不可思議。但是仔細(xì)想想，微生物其實早于人類而存在，我們和細(xì)菌一起進(jìn)化，就像相互纏繞在一起的一對連枝樹，一起生長，相互適應(yīng)，形成一個和諧共生的生態(tài)系統(tǒng)。我們身體上的微生物是與生俱來的。大家可能會想，到底是它們控制著我們，還是我們控制著它們。事實上沒有誰控制誰，微生物與我們的身體相互交流，共同決定我們的健康。但是要弄清楚微生物與宿主之間究竟如何交流，怎么樣才能改變它們之間的交流方式以促進(jìn)我們的心理健康，并不是一件容易的事。首先，沒有人確切的知道健康的腸道菌群組成究竟是什么樣的，而且不同個體之間的健康菌群組成可能也是不一樣的；其次，要將微生物移植到腸道中并讓其定植下來也不是一件容易的事。
愛爾蘭科克大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家John Cryan教授一直試圖闡明微生物如何影響我們的大腦，他說雖然目前的研究還很基礎(chǔ)，但是結(jié)果卻很振奮人心，都那么不可思議，卻又引人入勝。Cryan及其同事正在積累證據(jù)，希望將來能夠通過細(xì)菌來解決人們的心理健康問題。
研究的歷史淵源
精神病學(xué)家Ted Dinan教授十分關(guān)注2000年5月發(fā)生在加拿大沃克頓的一個悲劇。洪水導(dǎo)致這個小城鎮(zhèn)的飲用水被大腸桿菌和彎曲桿菌污染，這是兩株非常危險的細(xì)菌。大約一半的人口染病，少數(shù)人死亡。對于大多數(shù)居民來說，疾病雖然是短暫的，大約平均10天左右，但是數(shù)年后，科學(xué)家再次調(diào)查該地區(qū)居民的健康時發(fā)現(xiàn)了一些令人吃驚的問題，他們抑郁癥的發(fā)病率非常顯著的升高。由此，Dinan教授懷疑是感染導(dǎo)致了抑郁。
其它一些臭名昭著的細(xì)菌也與抑郁聯(lián)系到了一起，比如梅毒和牛相關(guān)的布魯氏菌病背后的那些細(xì)菌，因為病人總是感到很沮喪。Dinan教授認(rèn)為失衡的微生物群可能損害人們的心理健康。
無菌小鼠的研究
無菌小鼠通常表現(xiàn)出各種奇怪的行為方式，例如反社會的傾向、記憶問題和魯莽草率等。果蠅體內(nèi)的微生物還能影響它們對配偶的選擇；刺蜂的微生物會影響它們的繁殖，防止不同物種的融合。這些結(jié)果表明，微生物可能以某種復(fù)雜而廣泛的方式影響動物的行為。
無菌小鼠的關(guān)鍵腦區(qū)與正常小鼠不同
基于無菌小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，腸道細(xì)菌對于大腦發(fā)育至關(guān)重要。與正常小鼠相比，無菌小鼠在幾個關(guān)鍵腦區(qū)的發(fā)育都受到影響。
紋狀體：紋狀體是參與運動和情緒反應(yīng)的腦區(qū)，無菌小鼠的紋狀體中神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺和五羥色胺發(fā)生改變。在紋狀體中更容易形成新的連接。這些改變可能導(dǎo)致無菌動物的運動和探索行為異常。
海馬：海馬參與學(xué)習(xí)和記憶的腦區(qū)，無菌小鼠的海馬中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）的水平降低，這些小鼠通常表現(xiàn)出記憶問題。
杏仁核：杏仁核是參與情緒反應(yīng)的腦區(qū)，無菌小鼠的杏仁核中五羥色胺，BDNF和其它一些信號分子的水平發(fā)生改變，這些改變可能導(dǎo)致冒險行為的增加。
下丘腦：下丘腦參與大腦的應(yīng)激反應(yīng)，無菌小鼠下丘腦的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子和促腎上腺皮質(zhì)激素的水平升高，這些改變可能加劇動物的應(yīng)激反應(yīng)。
細(xì)菌是神經(jīng)遞質(zhì)的小工廠
細(xì)菌究竟如何給大腦傳遞信息還不是很清楚，不過科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些可能的交流通道。腸道細(xì)菌能產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)也是大腦細(xì)胞用來互相通訊的信息素。從化學(xué)方面講，腸道微生物和大腦實際上使用同一種“語言”進(jìn)行交流。許多細(xì)菌能夠產(chǎn)生腦內(nèi)用于傳遞信息的神經(jīng)遞質(zhì)，例如五羥色胺，去甲腎上腺素和多巴胺等。細(xì)菌也能改變中樞神經(jīng)系統(tǒng)對這些化學(xué)物質(zhì)的利用。Cryan教授說腸道微生物是一個生產(chǎn)多種神經(jīng)活性物質(zhì)的小工廠。
腸道和大腦之間的信號可能沿迷走神經(jīng)傳遞，迷走神經(jīng)是連接腸道和大腦的高速路。雖然科學(xué)家們還不能清楚的理解信息如何沿著迷走神經(jīng)傳遞，但是他們知道迷走神經(jīng)是至關(guān)重要的。2011年的一項研究發(fā)現(xiàn)，切斷小鼠的迷走神經(jīng)，細(xì)菌就不再影響它們的行為。當(dāng)腸道與大腦之間的信息發(fā)生改變時，問題也會隨之出現(xiàn)。
新細(xì)菌，新行為
重慶醫(yī)科大學(xué)的謝鵬教授團隊比較分析了58例抑郁癥患者和63例健康對照的腸道微生物，發(fā)現(xiàn)其腸道微生物的組成存在明顯差異，主要表現(xiàn)為硬壁菌門、擬桿菌門和放線菌門的細(xì)菌豐度發(fā)生改變。同時，交換腸道微生物也能夠影響行為。研究人員將抑郁癥患者的糞便菌群移植到無菌小鼠中，使得原本無憂無慮的小鼠很快開始表現(xiàn)出抑郁和焦慮的跡象，而移植健康人糞便菌群的小鼠的行為則沒有明顯的變化。Dinan教授及其同事也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果。這些研究都提示腸道微生物的改變可能是抑郁發(fā)生的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
糞菌移植的研究結(jié)果表明，從某種意義上說，抑郁癥甚至是其它精神疾病是可以“傳染”的。交換微生物可能造成精神疾病的發(fā)生也由此帶來了一些新的問題，比如糞菌移植最近成為一種強有力的治療嚴(yán)重腸道感染的方式，糞菌捐贈者也應(yīng)該篩查精神疾病以及其它可能的“傳染性”疾病的病史。胃腸病學(xué)家會嚴(yán)格檢查HIV病毒和丙型肝炎病毒，因為他們不希望引起感染，現(xiàn)在看來，捐贈者的精神狀態(tài)也應(yīng)該是值得考慮的一個方面。
糞便移植是一個比較極端的改變腸道微生物的方式。但也有一些研究表明，引入一種或少數(shù)幾種細(xì)菌也能改變大腦的工作方式。其中的一個例子就是在文章開頭我們提到的在2015年芝加哥神經(jīng)科學(xué)學(xué)會年會上的報告。22名健康的男性志愿者服用含有Bifidobacterium longum的益生菌膠囊一個月后，感覺日常壓力減小，在壓力情況下應(yīng)激激素皮質(zhì)醇的水平也較低。服用益生菌后，他們是視覺記憶測試中的表現(xiàn)也有輕微的改善，腦電圖結(jié)果也顯示表現(xiàn)出與記憶能力改善有關(guān)的腦波特征。研究人員曾經(jīng)在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，現(xiàn)在這一結(jié)果在人身上得到了驗證，下一步的重點是從機理上解釋這些特定的細(xì)菌為什么能影響我們的行為，以及這一效果能否應(yīng)用到那些具有高度焦慮的人群身上。
細(xì)菌也能以一種更美味的形式存在，那就是酸奶。2013年一項發(fā)表在《Gastroenterology》雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，益生菌發(fā)酵的酸奶能夠影響大腦的活動。讓12名健康的女性每天早上和晚上服用酸奶，連續(xù)一個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)她們在面對生氣或恐怖的表情圖片時大腦的反應(yīng)不如對照組強烈。大腦反應(yīng)是通過功能性核磁共振來測量的，通過檢測血流量的變化來反應(yīng)神經(jīng)元的活動。研究人員提到目前還不清楚服用酸奶后，大腦活動的這種改變到底是好還是壞，尤其是因為這項研究的參與者都是些沒有遭受焦慮困擾的健康女性。盡管如此，這一結(jié)果也給我們提出一個疑問：益生菌是否能改變我們的情緒？當(dāng)我們感覺不好時它們能否讓我們感覺更好？
到目前為止，相關(guān)的人類臨床研究還非常少。但是隨著實驗動物研究的越來越深入，我們難以再忽視細(xì)菌對人類情緒的影響。我們認(rèn)為這一過程肯定在發(fā)生，只是相當(dāng)復(fù)雜而且可能十分微妙，以至于我們難以發(fā)覺。當(dāng)我們服用抗生素時，當(dāng)我們因為細(xì)菌感染而患病時，甚至當(dāng)我們改變飲食的情況下，我們的情緒都可能發(fā)生明顯的改變。
細(xì)菌與大腦雙向交流
如果事實證明細(xì)菌可以影響我們的大腦和行為，即使只是以一種非常微妙的方式，它也并不意味著我們只能被動的任由微生物居民的擺布，我們也可以通過影響微生物來改善我們的行為。
一個最簡單的方法是食物：補充益生菌，比如酸奶或酸乳酒；選擇含有益生元的食物，如高纖維食物、大蒜、洋蔥、蘆筍等。通過這些簡單的方法來促進(jìn)我們體內(nèi)有益微生物的生長，進(jìn)而增進(jìn)我們的健康。通過健康的飲食來促進(jìn)我們的健康歷史悠久，西方醫(yī)學(xué)之父希波克拉底有一句至理名言“讓食物成為你的藥物，而不要讓藥物成為你的食物”，大概就是這個意思吧，或許希波克拉底當(dāng)年就已經(jīng)意識到腸道微生物對我們健康的重要性。
對抗壓力或許是另一種改變腸道微生物的方式。Tillisch及其同事通過小鼠研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激特別是生命早期的應(yīng)激能夠改變腸道微生物的組成。Tillisch及其同事也正在測試一個叫做正念減壓的放松技巧對腸道微生物組的影響。對于患有腸道疼痛和不適的人群，冥想訓(xùn)練可以在臨床上減輕他們的癥狀和改變他們大腦的活動，研究人員懷疑冥想訓(xùn)練也可能改變他們的腸道微生物，他們正在測試這一假設(shè)。
如果我們的情緒能夠影響我們的微生物而我們的微生物也能影響我們的情緒，那么我們?nèi)幷摰降渍l控制誰就毫無意義了。美國范德堡大學(xué)精華生物學(xué)家Bordenstein及其同事2015年在《PLos Biology》雜志上發(fā)表論文提出，“我”的定義應(yīng)該擴大，應(yīng)該把微生物加入進(jìn)來?！拔摇睉?yīng)該包括身體內(nèi)和身體表面的微生物，可以叫做“共生生物體（holobiont）”。這一觀點將有助于改變科學(xué)家對人這一高等動物的看法，進(jìn)而導(dǎo)向更深入的認(rèn)知。誠如美國名醫(yī)Mark Hyman所說：“修復(fù)大腦最有用的工具就是修復(fù)腸道！” 若想維持終生清醒而且有用的頭腦，那就請你先細(xì)心照顧好你的腸道和腸道細(xì)菌！
參考文獻(xiàn)：
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