最新研究顯示,若要維持健康的大腦,我們應(yīng)該照顧好我們的腸道微生物群系。
目前,實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的最佳方法不是通過(guò)藥片和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑,而是攝取更好的食物。
科學(xué)家越來(lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到,我們腸道中的無(wú)數(shù)微生物幫助我們消化食物,吸收和生成必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也防止有害的有機(jī)體乘虛而入。不那么符合直覺(甚至可能顯得古怪)的想法是,那些微生物也可能影響我們的情緒、我們的心理健康和我們?cè)谡J(rèn)知測(cè)試中的表現(xiàn)。但是,有越來(lái)越多的證據(jù)表明實(shí)情就是那樣。
將近二十年以來(lái),愛爾蘭科克大學(xué)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家約翰 · 克賴恩(John Cryan)一直在揭露腸道微生物如何影響人類與其他動(dòng)物的大腦和行為。令他驚訝的是,他在鼠類身上觀察到的許多影響似乎被映射在人類身上。最引人注目的是,克賴恩和他人進(jìn)行的研究已經(jīng)顯示,移植精神障礙(譬如抑郁癥)患者的腸道微生物到鼠類腸道,能在鼠類身上引起類似的癥狀。
這些影響可能以多種途徑發(fā)生:通過(guò)連接腸道至大腦的迷走神經(jīng),通過(guò)腸道細(xì)菌對(duì)人體免疫系統(tǒng)的影響,或者通過(guò)合成人體神經(jīng)細(xì)胞通信所用分子的微生物??速嚩骱凸餐髡咭砸唤M包括《人和微生物:一個(gè)新的萬(wàn)物理論?》——刊登在《臨床心理學(xué)年鑒》(Annual Review of Clinical Psychology)上——在內(nèi)的論文概述了相關(guān)科學(xué)??速嚩髟诮邮懿稍L時(shí)表示,盡管需要有更多研究才能確定具體機(jī)制,弄明白如何應(yīng)用這些洞察,但還是有一些我們已經(jīng)能夠做的事。
《人和微生物:一個(gè)新的萬(wàn)物理論?》——冒昧地說(shuō),這個(gè)題目是否有點(diǎn)妄自尊大了?
誠(chéng)然,這個(gè)文章標(biāo)題是有點(diǎn)夸大。但是,我們?cè)噲D強(qiáng)調(diào)的觀點(diǎn)是,“微生物群系介入一切”的認(rèn)知其實(shí)并不是那么奇特,因?yàn)槲⑸镆婚_始就存在于人體內(nèi),人類是在微生物存在的情況下進(jìn)化的。譬如,我們已經(jīng)能展示,在無(wú)菌環(huán)境下成長(zhǎng)確實(shí)會(huì)在多個(gè)方面影響小鼠大腦的發(fā)育。
我們的免疫系統(tǒng)也完全由微生物信號(hào)塑造。通過(guò)這條路徑60df0226a13c4bbc71cb92dafe9f201ecfe6bd6b70ad6230806880680e0670c3,我們腸道中的炎癥能夠影響我們的情緒,引起生病行為的癥狀,這些癥狀與抑郁癥和焦慮癥的重要特征十分相似。我們也知道,許多精神障礙與各種各樣的胃腸問題有關(guān),盡管因果關(guān)系常常不清楚。因此,假如你研究包括大腦在內(nèi)的人體,而忽略微生物的話,就得自己承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。
多數(shù)人尚能接受腸道微生物影響我們健康的想法,但是,腸道微生物還影響我們感覺和思考的方式這個(gè)想法也許接受起來(lái)就更為困難。你如何說(shuō)服自己相信這是真實(shí)的?
我是一位應(yīng)激神經(jīng)生物學(xué)家,因此我接受過(guò)應(yīng)激相關(guān)障礙(譬如抑郁癥和焦慮癥)方面的訓(xùn)練,我的研究興趣是利用動(dòng)物應(yīng)激模型來(lái)尋找新的治療策略。
我在2005年調(diào)動(dòng)到愛爾蘭科克大學(xué)學(xué)院,在那兒認(rèn)識(shí)一位臨床研究人員特德 · 迪南(Ted Dinan),我們開始一起合作,研究腸易激綜合征,那是一種十分常見的疾病,以排便習(xí)慣的改變和腹部疼痛為特征。
隨著腸易激綜合征也是一種應(yīng)激(壓力)相關(guān)病癥這一點(diǎn)變得十分確切,我對(duì)此產(chǎn)生興趣。于是,我們開始用一種名叫“母幼分離模型”的動(dòng)物模型工作,在“母幼分離模型”中,新生小鼠在生命早期與母鼠分離,等它們長(zhǎng)大后就會(huì)出現(xiàn)一種類似應(yīng)激的癥狀。
當(dāng)時(shí)有一名研究生西奧班 · 奧馬奧尼(Siobhain O'Mahony)還想看一下微生物群系的情況,我記得自己告訴她“不行!要集中,集中!”。然而,她依然繼續(xù)推進(jìn)研究,在成年小鼠的微生物群系中發(fā)現(xiàn)了這種早期應(yīng)激的跡象。對(duì)我來(lái)說(shuō),那有點(diǎn)像阿基米德在洗澡時(shí)發(fā)現(xiàn)浮力的時(shí)刻。
謎題的下一部分在我們證明無(wú)菌環(huán)境下出生的小鼠長(zhǎng)大后會(huì)出現(xiàn)夸張的應(yīng)激反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)。我們?cè)缫驯砻?,壓力在影響微生物群系,現(xiàn)在我們表明微生物群系在調(diào)節(jié)小鼠應(yīng)對(duì)壓力的方式。結(jié)果發(fā)現(xiàn),一個(gè)來(lái)自日本的極好的研究早已經(jīng)表明這一點(diǎn)。
對(duì)于我來(lái)說(shuō),謎題的第三部分是詢問我們能否改變微生物群系來(lái)減輕應(yīng)激的某些影響。2011年時(shí),我們得以表明,對(duì)壓力情境下的正常健康小鼠給予乳桿菌屬的一種特定菌株,就能抑制應(yīng)激反應(yīng),在此過(guò)程中,需要有連結(jié)腸道至大腦的迷走神經(jīng)。
2006年到2011年得到的這三個(gè)研究成果使得我對(duì)腸道微生物群系、大腦和行為之間的聯(lián)系產(chǎn)生濃厚興趣。從那時(shí)起,我們一直走在這條不可思議的研究道路上,嘗試?yán)斫膺@些發(fā)現(xiàn),揭開背后機(jī)制,尋找將研究成果轉(zhuǎn)化到人類身上的方式。
你能否解釋一下,抑郁或焦慮的小鼠是什么模樣,你又是如何予以量化的?
觀察恐懼的一種辦法是量化小鼠冒險(xiǎn)進(jìn)入開闊區(qū)域的次數(shù),小鼠在正常情況下會(huì)回避開闊區(qū)域。假如我們給小鼠服用地西泮(Valium)或另一種減少焦慮的藥物,那么小鼠會(huì)外出探索環(huán)境,而且會(huì)無(wú)憂無(wú)慮,雖不能說(shuō)是有點(diǎn)魯莽。研究抑郁的方式常常是靠觀察水缸中的小鼠。小鼠是游泳能手,卻不喜歡游泳,因此在游了一會(huì)兒后,它們就會(huì)停下,采取靜止的姿勢(shì)。然而,假如你給它們服用抗抑郁藥,它們會(huì)一直游下去。
這幾類范例已經(jīng)顯示出在人類精神病學(xué)中使用藥劑研究的有效性,因此它們是探究微生物群系操縱是否有相似影響的理想手段??梢詫⒁恢痪癫⌒∈竽P偷奈⑸锶合狄浦驳揭恢唤】敌∈笊砩?,看看是否會(huì)引起相似病癥,或者反過(guò)來(lái)看看是否能解決病癥,通過(guò)這種方式來(lái)完成驗(yàn)證。
循著相似的邏輯,我們已經(jīng)證明微生物群系可能在大腦衰老和認(rèn)知能力下降中發(fā)揮重要作用。我們從8周大的小鼠中提取微生物群系,把它給予22月大的小鼠——后者屬于非常老的小鼠。我們能夠表明,后一種小鼠的全身出現(xiàn)范圍廣泛的變化——變化出現(xiàn)在微生物群系和免疫系統(tǒng)中,但也出現(xiàn)在海馬體中。
接受了來(lái)自年輕小鼠的微生物群系的老年小鼠,其海馬體在化學(xué)組成上似乎完全“返老還童”。它們?cè)跍y(cè)試記憶力的迷宮測(cè)試中也表現(xiàn)得明顯更好。目前,這個(gè)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)在另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室里得到復(fù)制,從而給予它進(jìn)一步的可信度。
在人類身上做這樣的實(shí)驗(yàn)就算不是不可能,也很困難。如何才能實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換?
我們能做的一件事是將精神障礙患者腸道中的微生物移植給小鼠,看看它們是否引起類似的行為。目前已經(jīng)針對(duì)抑郁癥、焦慮癥、精神分裂癥、社交焦慮障礙,甚至是阿爾茨海默病做過(guò)這種實(shí)驗(yàn)。在我們的一項(xiàng)研究中,我們從抑郁癥病人身上轉(zhuǎn)移糞便微生物群至小鼠模型身上。此舉的結(jié)果是在小鼠模型中引起了類似抑郁癥的行為,譬如焦慮提高、對(duì)于獎(jiǎng)勵(lì)缺乏興趣和炎癥反應(yīng)。
此外,我們可以觀察一下,已經(jīng)被識(shí)別為鼠類中“麻煩制造者”的細(xì)菌菌株是否也出現(xiàn)在患有精神障礙的人類身上,鼠類身上有益的菌株是否也能幫助人類。
我真正想要做的是,在兩年里追蹤一大群健康人類,追蹤他們的心理健康、大腦健康和微生物群系的變化,定期移植他們的腸道微生物給小鼠。這會(huì)讓我們更加全面地看清這段關(guān)系是如何演變的。
你認(rèn)為,目前商店里可買到的一些益生菌產(chǎn)品是可能有所幫助,還是完全沒有用?
在我看來(lái),許多所謂的益生菌產(chǎn)品壓根就不是益生菌。按照定義,益生菌是活的微生物,當(dāng)攝入適量的益生菌后,它能帶來(lái)健康益處。大多數(shù)在商店里銷售的益生菌產(chǎn)品永遠(yuǎn)都無(wú)法滿足上述標(biāo)準(zhǔn)。首先,為了論證某樣?xùn)|西能帶來(lái)健康益處,你需要由臨床試驗(yàn)來(lái)表明它比安慰劑更有效。其次,你要表明,微生物是活的,而且能夠挺過(guò)胃酸環(huán)境。
一些產(chǎn)品已經(jīng)做過(guò)適當(dāng)?shù)碾S機(jī)對(duì)照試驗(yàn),但是目前可獲得的大多數(shù)非處方產(chǎn)品從未做過(guò)這樣的研究,因?yàn)楣苤撇块T不像對(duì)于藥品那樣要求益生菌產(chǎn)品做這些試驗(yàn)。
市面上有許多騙人的東西。對(duì)于大多數(shù)人而言,它們大概沒有危害,但假如你屬于免疫抑制人群,它們就可能是危險(xiǎn)的:即便是有益菌,也可能在免疫系統(tǒng)功能不正常時(shí)引起巨大傷害。
不要誤解我的意思,我認(rèn)為有許多前景大好的發(fā)現(xiàn),但這個(gè)研究領(lǐng)域尚處在初期。我眼下對(duì)于原型食物(whole-food)療法更有興趣。這種療法會(huì)調(diào)整人們的飲食,將更多的發(fā)酵食物和膳食纖維囊括進(jìn)來(lái),發(fā)酵食物是有益菌的一個(gè)來(lái)源,而我們的微生物群系中的許多有益菌需要有膳食纖維才能生存。這是每個(gè)人都能做到的。
你有沒有做過(guò)任何實(shí)驗(yàn)來(lái)表明這樣的飲食能改善心理健康?
我們剛剛用所謂的精神益生菌飲食完成了一個(gè)小型研究?;鶢査闺?· 貝爾丁(Kirsten Berding),一位在我的團(tuán)隊(duì)里做博士后研究的德國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家,以一群飲食不佳、壓力敏感的人士——也就是我們的學(xué)生——為研究對(duì)象,讓他們?cè)谝粋€(gè)月內(nèi)采用特殊飲食,提高發(fā)酵食物和膳食纖維的攝入量,從而給微生物群系帶來(lái)好處。我們的研究顯示,遵循這套飲食越好的個(gè)體,壓力也降低得越多。
這個(gè)研究并非完全雙盲的實(shí)驗(yàn),因?yàn)槿藗冎浪麄冊(cè)诔允裁矗麄儾恢浪麄兂赃@些食物是為何目的。而這只是個(gè)開始:我們目前在做一個(gè)更長(zhǎng)期的研究,試圖真正解開這個(gè)謎團(tuán)。
我們還對(duì)一種聚葡萄糖膳食纖維做了一項(xiàng)小型隨機(jī)對(duì)照研究,研究顯示,這種膳食纖維能改善健康志愿者在一系列認(rèn)知測(cè)試中的表現(xiàn)。
顯然,需要進(jìn)行更多這類研究工作。但在這個(gè)案例中,我認(rèn)為我們不應(yīng)該等待更多的研究。想想我們移植年輕小鼠的微生物給年邁小鼠的實(shí)驗(yàn),這可不是在宣傳給老年人做糞便移植。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),你的飲食越是多樣化,你的微生物群系就越多樣化,當(dāng)你變老時(shí)也就越健康。假如你看一下現(xiàn)今許多養(yǎng)老院和醫(yī)院里提供的清淡乏味的食物,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它絕不是能幫助人們維持健康微生物群系,從而獲得健康大腦的那種飲食。
我們?cè)谛∈笾凶鲞^(guò)一項(xiàng)研究,通過(guò)調(diào)整小鼠的飲食,使其包括更多菊粉。菊粉是一種膳食纖維,我們知道它會(huì)支持有益菌菌株的生長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn),這樣就能抑制神經(jīng)發(fā)炎,而神經(jīng)發(fā)炎常常被聯(lián)系到衰老導(dǎo)致的認(rèn)知能力下降。菊粉這種膳食纖維存在于我們的日常飲食中,在韭菜、洋薊和菊苣之類的蔬菜中含量很高。因此,假如你認(rèn)為自己在面臨中年危機(jī),那么大概應(yīng)該忘掉摩托車,開始種植蔬菜。
你認(rèn)為這種飲食也可以幫助有心理健康問題的人嗎?
我認(rèn)為是的,但我們當(dāng)然需要做實(shí)驗(yàn)。我們之前的一項(xiàng)研究顯示,剖宮產(chǎn)方式出生的學(xué)生——他們錯(cuò)失了一些新生兒在陰道分娩過(guò)程中獲得的微生物——對(duì)于慢性壓力和急性壓力有較強(qiáng)的免疫和心理反應(yīng),這與我們?cè)谛∈髮?shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)一致。進(jìn)行實(shí)驗(yàn),看看精神益生菌飲食是否讓他們獲益,這會(huì)非常有意思。
正如我說(shuō)過(guò)的,許多精神障礙與腸道炎癥及其他病癥有關(guān)聯(lián)。當(dāng)然,這種關(guān)聯(lián)是雙向起效的,腸道便秘在多大程度上是心理問題的原因,在多大程度上是心理問題的結(jié)果——或者是否兩者兼有之——這并不總是很清楚。但假如我們能揭示,更健康的微生物群系能改善心理健康,那會(huì)是很棒的新聞。
這就是微生物群系吸引人的地方:它大概比我們身體余下的部分更加容易修正。從微生物的角度來(lái)說(shuō),假如我們弄懂微生物群系的工作方式,那么即便人們?cè)诮】瞪蠜]有最好的開端,它也能給予人們改善健康的更多選項(xiàng)。那就是我們希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
資料來(lái)源 Knowable Magazine