科学家们知道肠道微生物群在我们的免疫系统、消化甚至心理健康中起着关键作用,现在一项新研究表明,它甚至可能影响我们形成记忆的能力。
大脑常被描绘成我们心理生活的中心,但身体中的许多其他器官和系统也能促进这种大脑健康,其中最具影响力的可能是微生物组。
根据美国宾夕法尼亚大学和斯坦福大学科学家发表在《自然》杂志上的一项新研究,肠道微生物群——细菌、真菌、病毒和古菌组——对我们随着年龄增长的认知功能和记忆形成至关重要。在一项涉及小鼠的实验中,科学家发现,随着年龄增长,构成我们肠道的微生物组成会发生变化,这些变化会引发炎症反应,阻碍迷走神经——大脑与身体内部器官之间的电信号高速公路——与海马体完全沟通,海马体是大脑中与记忆形成最相关的部分。研究人员想知道,人类肠道健康的差异是否能解释为什么有些人(常被称为“超级老龄人”)在90多岁时依然精神敏锐,而另一些人在50多岁时就明显下降。
斯坦福大学的高级研究人员克里斯托夫·泰斯(Christoph Thaiss)在一论文中表示:虽然记忆丧失随着年龄增长而常见,但对不同年龄和影响不同。团队们了解到记忆衰退的时间线并非硬性连接;它在体内被积极调节,而胃肠道是这一过程的关键调节器。
为了研究肠道菌群和迷走神经如何影响记忆相关任务的表现,泰斯和他的团队测试了小鼠记忆物体和逃离迷宫的能力。两组小鼠——较小的两个月龄和较大的18个月大的小鼠——在同一栖息地共处一个月,以调整它们的微生物组。这意味着年轻小鼠继承了年长小鼠的微生物群,令人注意的是,它们在原来记忆挑战中表现不佳。然而,一旦接受广谱抗生素治疗,去除老鼠肠道中的微生物组,它们又恢复了年轻时、迷宫中探索的样子。
科学家团队发现,随着老鼠的衰老,它们会积累一种名为对比杆菌的戈德斯坦菌(Parabacteroides goldsteinii)的细菌,这种细菌可以通过增加称为中链脂肪酸的代谢产物引发链式反应,这些脂肪酸随后利用称为髓系免疫细胞引发炎症反应。
这是记忆衰退的直接原因,如果这时恢复迷走神经的活动,就能让老动物的记忆功能恢复到年轻动物的状态。
微生物组很可能是人类进化史上最早发展的器官系统,因此它对我们的心理健康——甚至记忆形成能力的影响,也是理所应当的。
这项研究也进一步丰富了关于迷走神经刺激积极益处的研究。事实上,这项技术已经被FDA批准用于治疗癫痫和抑郁症。
研究团队已经确定了认知衰退的三步路径,这条路径从胃肠道衰老开始,随后发生的微生物和代谢变化。他们希望最终这些发现能够转化为临床应用,以应对与年龄相关的认知衰退。