Нижчий розум: як кишкові бактерії керують нашим мозком

Нижчий розум: Як кишкові бактерії керують нашим мозком
Кишечник і мозок обмінюються сигналами через блукаючий нерв

Хто керує мозком або як бактеріям не віддати прийняття рішень? Ми звикли до того, що нашою поведінкою керує мозок. Але що управляє мозком? Виявляється, часом мовчазні пасажири-мікроби нашого організму норовлять перебрати управління на себе.

Кишечник і мозок обмінюються сигналами через блукаючий нерв, який спускається по шиї в грудну і черевну порожнину. Джулія Ендерс, автор бестселера «Чарівний кишечник. Як наймогутніший орган управляє нами», порівнює блукаючий нерв з телефонним дротом, який з’єднує кишечник з окремими центрами головного мозку.

Мозок диригує усіма органами тіла, і багатьма – через блукаючий нерв. Але кишечник крім цього має автономію: якщо нерв перерізати, тобто від’єднати мозок від кишечника, останній продовжить працювати. Кишечник має власну нервову систему, яку вчені називають «другим мозком». Вона складається з величезної кількості нейронів і допоміжних клітин, виробляє кілька десятків нейромедіаторів. Функції настільки розвиненої нервової системи кишечника не можуть обмежуватися тільки регуляцією травлення.

Більшість сигналів по блукаючому нерву передається не зверху вниз, а знизу вгору – в мозок, тому науковці припускають, що кишечник впливає на наш психічний стан. Для лікування депресії, яка не піддається медикаментозній терапії, вже використовується електричний стимулятор блукаючого нерва. Він змушує нерв генерувати «правильні» імпульси.

У кишечнику виробляється 90% серотоніну – гормону щастя. Тому можливо, причина депресії й криється не в мозку, а в кишечнику. Також вчені виявили зв’язок між станом кишечника і тривожністю, аутизмом, нейродегенеративними захворюваннями, такими як хвороба Паркінсона і Альцгеймера.

Більше того, не тільки сам кишечник подає сигнали через блукаючий нерв в мозок, але і мікроорганізми, які населяють його. Вони роблять це різними способами – наприклад, стимулюючи вироблення серотоніну клітинами слизової оболонки кишечника.

Вплив мікрофлори на поведінку і настрій доведено в ході численних експериментів на лабораторних мишах.

Як оцінити психічний стан мишей? Можна помістити тварин в таз з водою і спостерігати, як довго вони будуть плавати: депресивні миші швидше здаються в боротьбі з неприємностями.

Нейробіолог Джон Краян з Ірландського національного університету в Корку додавав в корм піддослідних тварин бактерії Lactobacillus rhamnosus JB-1, після чого його миші почали плавати швидше і активніше. Організми цих піддослідних тварин в порівнянні з контрольною групою виділяли менше гормонів стресу. Розсічення блукаючого нерва зводило нанівець ефект корисних бактерій.

Не тільки сам кишечник подає сигнали через блукаючий нерв, але і мікроорганізми, що населяють його. Якщо певна мікрофлора пов’язана з депресивним або оптимістичним ставленням до життя, поведінка повинна змінюватися при обміні бактеріями. Це було показано в експериментах вчених з Університету Макмастерa в Канаді. Вони відібрали кілька ліній лабораторних мишей, які мали різні характери. Коли боязким мишам пересаджували мікрофлору мишей-авантюристів, вони проявляли більше інтересу до дослідження нових об’єктів.

Нижчий розум: Як кишкові бактерії керують нашим мозком
Мікроби від депресії

Любиш спілкуватися? Поділися бактеріями. Кишкові бактерії впливають і на соціальну поведінку лабораторних мишей. Вчені з Медичного коледжу Бейлора в Х’юстоні (США) вивчали зв’язок між ожирінням матері і розладами аутистичного спектру у потомства. Контрольній групі мишей раціон харчування залишили без змін, а дослідна отримувала корм з підвищеним вмістом жирів. Як і очікувалося, самки з другої групи набрали зайву вагу. Мишенята перегодованих матерів набагато менше цікавилися спілкуванням зі своїми родичами, ніж потомство контрольної групи. Аналіз мікрофлори кишечника показав суттєві відмінності між двома групами – в обох поколіннях. Але як перевірити, чи бактеріями обумовлена ​​схильність до асоціальної поведінки? Відповідь проста: заселити кишечник замкнутих тварин мікрофлорою товариських родичів. У мишей з аутистичним розладом сильно знижена чисельність впливає на вироблення окситоцину бактерії Lactobacillus reuteri в кишечнику.

В експерименті з лабораторними мишами це не складає великих труднощів: досить помістити тварин в одну клітку, спільне проживання неминуче призводить до обміну кишковими бактеріями. Через чотири-п’ять тижнів мікрофлора нетовариських мишей ставала такою ж, як і у контрольної групи, а соціальну поведінку поверталося в норму.

У мишей з аутистичним розладом занижена чисельність бактерій Lactobacillus reuteri в кишечнику, які впливають на вироблення окситоцину – гормону, який регулює соціальну поведінку. Раціон з високим вмістом жирів пригнічує Lactobacillus reuteri в кишечнику матері, а вона передає свою порушену мікрофлору потомству.

Брак корисної бактерії і, відповідно, окситоцину під час розвитку мишеняти призводить до його асоціальності. Додаючи живі бактерії Lactobacillus reuteri в питну воду, вченим вдалося привести поведінку піддослідних тварин в норму.

Ти – те, що ти їси. І навпаки. У мікроорганізмів можуть бути еволюційні причини контролювати нашу поведінку. На думку вчених, бактерії стимулюють своїх господарів спілкуватися, тому що це сприяє обміну мікрофлорою. Вони також здатні впливати на харчові пристрасті свого господаря, змушуючи вживати продукти, які сприяють їх росту і розмноженню. Можливо, коли ви не можете встояти перед тортом, справа не в вашій слабкій волі, а в мікроорганізмах.

Деякі бактерії люблять жир, деякі – цукор, а за їх переваги часом доводиться розплачуватися ожирінням. Мікроби можуть контролювати харчову поведінку господаря різними способами: вони втручаються в роботу системи винагороди в головному мозку, змінюють чутливість смакових рецепторів, виробляють речовини, які впливають на настрій, а також зламують передачу сигналів через блукаючий нерв.

Деякі бактерії люблять жир, деякі – цукор, за що людині часом доводиться розплачуватися ожирінням.

Як протистояти мікроорганізмам, чиї інтереси не збігаються з нашими планами схуднути? Створити серед них конкуренцію! Чим різноманітніше склад мікрофлори кишечника, тим менше ймовірність, що один вид почне переважати над іншими і захопить командування мозком.

Раціон з високим вмістом жирів і простих вуглеводів збіднює мікрофлору кишечника. Щоб підтримати різноманітність бактерій, потрібно їсти більше овочів, фруктів і кисломолочних продуктів.

Мікроби від депресії. Експерименти, які вивчають вплив мікрофлори кишечника на психіку людини, показують, що депресію і тривожний розлад можна лікувати за допомогою пробіотиків – корисних бактерій. Вчені використовують для їх позначення нове слово – психобіотики.

У дослідженні іранських вчених пацієнти з великим депресивним розладом отримували добавки з бактеріями або плацебо. До складу психобіотика входили Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei і Bifidobacterium bifidum. Через вісім тижнів у пацієнтів, які приймали психобіотики, значно покращилися показники шкали депресії Бека (широко використовуваний тест для оцінки депресії) в порівнянні з контрольною групою.

Японські вчені досліджували вплив кефіру, що містить штам Shirota бактерії Lactobacillus casei, на психологічний стан студентів-медиків під час здачі важливого іспиту. Вони з’ясували, що кефір нормалізує рівень гормону стресу кортизолу і підвищує рівень серотоніну. Крім того, пробіотик зменшує прояв нездужань, пов’язаних зі стресом, таких як застуда і біль в животі.

Експерименти, які вивчають вплив мікрофлори кишечника на мозок людини, поки що знаходяться на ранньому етапі, і зазвичай в них бере участь невелика кількість людей, тому рано говорити про однозначно доведений зв’язок між діяльністю кишечника і психічним станом. Але перші дослідження вказують на те, що вивчення психобіотиків – це перспективний напрямок.

Поки не винайдено чарівної пігулки, щоб бактерії не захопили пульт управління мозком, допомагайте кишечнику перевіреними способами: їжте йогурти, овочі і фрукти. Тоді бактерії не захоплять пульт управління мозком.

Ілюстрації Соні Коршенбойм.
Джерело

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*