Otrās smadzenes: kā zarnu baktērijas kontrolē mūsu prātu

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Mēs esam pieraduši pie tā, ka smadzenes kontrolē mūsu uzvedību – bet kas kontrolē smadzenes? Izrādās, ka dažkārt klusie pasažieri-mikrobi cenšas pārņemt kontroli. Bird In Flight saprot, kā neatstāt lēmumu pieņemšanu baktēriju ziņā.

Zarnas un smadzenes sazinās caur klejotājnervu, kas virzās pa kaklu krūtīs un vēderā. Džūlija Andersa, visvairāk pārdotās grāmatas Charming Gut autore. Kā mūs pārvalda visspēcīgākais orgāns,”salīdzina vagusa nervu ar telefona vadu, kas savieno zarnas ar atsevišķiem smadzeņu centriem.

Smadzenes vada visus ķermeņa orgānus un daudzus caur klejotājnervu, bet autonomija ir tikai zarnai: ja nervs tiek pārgriezts, "atvienojot" smadzenes no zarnas, pēdējie turpinās strādāt. Tai ir sava nervu sistēma, ko zinātnieki sauc par "otrajām smadzenēm". Tas sastāv no milzīga skaita neironu un palīgšūnu un ražo vairākus desmitus neirotransmiteru. Šādas attīstītas nervu sistēmas funkcijas nevar aprobežoties tikai ar gremošanas regulēšanu.

Sveiki, vai tās ir baktērijas?

Lielākā daļa signālu gar klejotājnervu netiek pārraidīti no augšas uz leju, bet no apakšas uz augšu - uz smadzenēm. Zinātnieki domā, ka zarnas ietekmē mūsu garīgo veselību. Elektrisko vagusa nerva stimulatoru jau izmanto, lai ārstētu depresiju, kas nereaģē uz zāļu terapiju. Tas liek nervam radīt "pareizos" impulsus.

Zarnas ražo 90% serotonīna, laimes hormona. Varbūt depresijas cēlonis nav smadzenēs, bet gan zarnās. Zinātnieki ir arī atklājuši saikni starp zarnu veselību un trauksmi, autismu, neirodeģeneratīvām slimībām, piemēram, Parkinsona un Alcheimera slimību.

Turklāt: caur klejotājnervu signālus sūta ne tikai pati zarna, bet arī tajā mītošie mikroorganismi. Viņi to dara dažādos veidos – piemēram, stimulējot zarnu gļotādas šūnu serotonīna ražošanu. Mikrofloras ietekme uz uzvedību un garastāvokli ir pierādīta daudzos eksperimentos ar laboratorijas pelēm.

Kā novērtēt peļu garīgo stāvokli? Jūs varat ievietot dzīvniekus ūdens baseinā un skatīties, cik ilgi tie peldēs: nomāktās peles ātrāk padodas cīņā ar nepatikšanām. Neirozinātnieks Džons Krjans no Īrijas Nacionālās universitātes Korkā pievienoja baktēriju Lactobacillus rhamnosus JB-1 eksperimentālo dzīvnieku barībai. Peles peldēja ātrāk un aktīvāk, un to ķermenis ražoja mazāk stresa hormonu, salīdzinot ar kontroles grupu. Vagusa nerva sadalīšana noliedza labvēlīgo baktēriju iedarbību.

Signālus caur klejotājnervu sūta ne tikai pati zarna, bet arī tajā apdzīvojošie mikroorganismi.

Ja noteikta mikroflora ir saistīta ar depresīvu vai optimistisku attieksmi pret dzīvi, baktēriju apmaiņas laikā uzvedībai vajadzētu mainīties. To ir pierādījuši Kanādas Makmāsteras universitātes zinātnieku eksperimenti. Viņi izvēlējās vairākas laboratorijas peļu līnijas, kurām bija dažādas rakstzīmes. Kad bailīgajām pelēm tika pārstādīta piedzīvojumu peļu mikroflora, tās izrādīja lielāku interesi par jaunu objektu izpēti.

Vai jums patīk komunicēt? Dalieties ar baktērijām

Zarnu baktērijas ietekmē arī laboratorijas peļu sociālo uzvedību. Zinātnieki no Baylor College of Medicine Hjūstonā (ASV) pētīja attiecības starp mātes aptaukošanos un autisma spektra traucējumiem pēcnācējiem. Peļu kontroles grupa ēda normāli, un eksperimentālā grupa saņēma pārtiku ar augstu tauku saturu. Kā jau gaidīts, otrās grupas mātītes ieguva papildu svaru.

Peles no pārbarotām mātēm bija daudz mazāk ieinteresētas sazināties ar saviem radiniekiem nekā kontroles grupas pēcnācēji. Zarnu mikrofloras analīze uzrādīja būtiskas atšķirības starp abām grupām – abās paaudzēs. Bet kā pārbaudīt, vai tieksme uz antisociālu uzvedību nav saistīta ar baktērijām? Atbilde ir vienkārša: apdzīvot slēgtu dzīvnieku zarnas ar sabiedrisku radinieku mikrofloru.

Eksperimentā ar laboratorijas pelēm tas nav grūti: pietiek dzīvniekus ievietot vienā būrī, dzīvošana kopā neizbēgami noved pie zarnu baktēriju apmaiņas. Pēc četrām līdz piecām nedēļām nekomunikatīvo peļu mikroflora kļuva tāda pati kā kontroles grupā, un sociālā uzvedība normalizējās.

Zinātnieki ir atklājuši, ka pelēm ar autisma traucējumiem zarnās ir ievērojami samazināts baktēriju Lactobacillus reuteri skaits. Šis mikroorganisms ietekmē oksitocīna, hormona, kas regulē sociālo uzvedību, ražošanu. Diēta ar augstu tauku saturu nomāc Lactobacillus reuteri mātes zarnās, un viņa nodod savu traucēto mikrofloru saviem pēcnācējiem.

Labvēlīgo baktēriju un attiecīgi oksitocīna trūkums peles attīstības laikā noved pie tās asocialitātes. Pievienojot dzeramajam ūdenim dzīvas baktērijas Lactobacillus reuteri, zinātnieki spēja normalizēt eksperimentālo dzīvnieku uzvedību.

Tu esi tas, ko tu ēd. Un otrādi

Mikroorganismiem var būt evolucionāri iemesli, lai kontrolētu mūsu uzvedību. Pēc zinātnieku domām, baktērijas stimulē savus saimniekus sazināties, jo tas veicina mikrofloras apmaiņu. Viņi arī spēj ietekmēt saimnieka ēšanas paradumus, liekot tiem patērēt pārtiku, kas veicina viņu augšanu un vairošanos. Varbūt tad, kad nevar pretoties kūkai, tā nav vāja griba, bet mikroorganismi.

Dažām baktērijām patīk tauki, citām – cukurs, un dažreiz aptaukošanās ir par viņu vēlmju cenu. Mikrobi var kontrolēt saimnieka barošanās uzvedību daudzos veidos: tie traucē atalgojuma sistēmu smadzenēs, maina garšas kārpiņu jutīgumu, izdala vielas, kas ietekmē garastāvokli, kā arī traucē signālu pārraidi caur klejotājnervu.

Kā pretoties mikroorganismiem, kuru intereses nesakrīt ar mūsu plāniem jaunajā gadā notievēt? Izveidojiet konkurenci starp viņiem. Jo daudzveidīgāks ir zarnu mikrofloras sastāvs, jo mazāka iespēja, ka viena suga gūs virsroku pār citām un pārņems smadzeņu vadību.

Diēta ar augstu tauku un vienkāršo ogļhidrātu saturu noplicina zarnu mikrofloru; lai uzturētu dažādas baktērijas, jāēd vairāk dārzeņu, augļu un piena produktu. Pētījums par diētas ietekmi uz svaru, kas aptvēra 120 tūkstošus cilvēku, parādīja, ka galvenais svara zaudēšanas produkts ir jogurts.

Baktērijas pret depresiju

Eksperimenti, kas pēta zarnu mikrofloras ietekmi uz psihi, liecina, ka depresiju un trauksmi var ārstēt ar probiotikām, kas ir labvēlīgas baktērijas. Zinātnieki viņiem lieto jaunu vārdu – psihobiotika.

Irānas zinātnieku pētījumā pacienti ar smagiem depresijas traucējumiem saņēma baktēriju piedevas vai placebo. Psihobiotika ietvēra Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei un Bifidobacterium bifidum. Pēc astoņām nedēļām pacientiem, kuri lietoja psihobiotiku, Beka depresijas uzskaites (plaši izmantots tests depresijas novērtēšanai) rezultāti salīdzinājumā ar kontroles grupu bija ievērojami uzlabojušies.

Japānas zinātnieki svarīga eksāmena laikā pētīja Lactobacillus casei baktērijas Shirota celmu saturošā kefīra ietekmi uz medicīnas studentu psiholoģisko stāvokli. Viņi atklāja, ka kefīrs normalizē stresa hormona kortizola līmeni un paaugstina serotonīna līmeni. Turklāt probiotika samazina ar stresu saistīto slimību izpausmes, piemēram, saaukstēšanos un sāpes vēderā.

Eksperimenti, kas pēta zarnu mikrofloras ietekmi uz cilvēka smadzenēm, vēl ir sākuma stadijā, un parasti tajos piedalās neliels skaits cilvēku, tāpēc ir pāragri runāt par nepārprotami pierādītu saikni starp zarnu darbību un garīgo stāvokli. Bet sākotnējie pētījumi liecina, ka psihobiotiku izpēte ir daudzsološs virziens. Kamēr nav izgudrota burvju tablete, palīdziet savām zarnām pārbaudītos veidos: ēdiet jogurtus, dārzeņus un augļus. Tad baktērijas nepārņems smadzeņu vadības paneli.