Second Brain: Hvordan tarmbakterier kontrollerer sinnet vårt

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Vi er vant til at hjernen styrer atferden vår – men hva styrer hjernen? Det viser seg at noen ganger tause passasjer-mikrober prøver å ta kontroll. Bird In Flight forstår hvordan man ikke overlater beslutningstaking til bakterier.

Tarmen og hjernen kommuniserer gjennom vagusnerven, som beveger seg nedover halsen inn i brystet og magen. Julia Anders, forfatter av bestselgerboken Charming Gut. Hvordan det kraftigste organet styrer oss,”sammenligner vagusnerven med en telefonledning som forbinder tarmene med de enkelte sentrene i hjernen.

Hjernen leder alle kroppens organer, og mange gjennom vagusnerven, men bare tarmen har autonomi: hvis nerven kuttes, og "kobler" hjernen fra tarmen, vil sistnevnte fortsette å fungere. Den har sitt eget nervesystem, som forskerne kaller «den andre hjernen». Den består av et stort antall nevroner og hjelpeceller, og produserer flere dusin nevrotransmittere. Funksjonene til et slikt utviklet nervesystem kan ikke begrenses til reguleringen av fordøyelsen.

Hei, er de bakterier?

De fleste signalene langs vagusnerven overføres ikke fra topp til bunn, men fra bunn til topp - til hjernen. Forskere spekulerer i at tarmen påvirker vår mentale helse. En elektrisk vagusnervestimulator brukes allerede til å behandle depresjon som ikke reagerer på medikamentell behandling. Det får nerven til å generere de "riktige" impulsene.

Tarmen produserer 90 % av serotonin, lykkehormonet. Kanskje er årsaken til depresjon ikke i hjernen, men i tarmen. Forskere har også funnet en sammenheng mellom tarmhelse og angst, autisme, nevrodegenerative sykdommer som Parkinsons og Alzheimers.

Dessuten: ikke bare selve tarmen sender signaler gjennom vagusnerven, men også mikroorganismene som bor i den. Dette gjør de på ulike måter – for eksempel ved å stimulere produksjonen av serotonin i celler i tarmslimhinnen. Påvirkningen av mikroflora på atferd og humør er bevist i en rekke eksperimenter på laboratoriemus.

Hvordan vurdere den mentale tilstanden til mus? Du kan legge dyr i et basseng med vann og se hvor lenge de vil svømme: deprimerte mus gir opp raskere i kampen mot problemer. Nevrovitenskapsmann John Kryan fra Irish National University i Cork la til bakterien Lactobacillus rhamnosus JB-1 i fôret til forsøksdyr. Musene svømte raskere og mer aktivt, og kroppen produserte færre stresshormoner sammenlignet med kontrollgruppen. Disseksjon av vagusnerven negerte effekten av de gunstige bakteriene.

Ikke bare tarmen selv sender signaler gjennom vagusnerven, men også mikroorganismene som bor i den.

Hvis en viss mikroflora er assosiert med en depressiv eller optimistisk holdning til livet, bør atferden endres når bakteriene utveksles. Dette har blitt vist i eksperimenter av forskere fra McMaster University i Canada. De valgte flere linjer med laboratoriemus, som hadde forskjellige karakterer. Da fryktsomme mus ble transplantert med mikrofloraen til eventyrmus, viste de mer interesse for å utforske nye objekter.

Liker du å kommunisere? Del bakterier

Tarmbakterier påvirker også den sosiale oppførselen til laboratoriemus. Forskere fra Baylor College of Medicine i Houston (USA) studerte forholdet mellom mors fedme og autismespekterforstyrrelser hos avkom. Kontrollgruppen med mus spiste normalt, og forsøksgruppen fikk mat med høyt fettinnhold. Som forventet gikk hunnene fra den andre gruppen opp i ekstra vekt.

Mus fra overmatede mødre var mye mindre interessert i å kommunisere med sine slektninger enn avkommet til kontrollgruppen. Analyse av tarmmikrofloraen viste signifikante forskjeller mellom de to gruppene – i begge generasjoner. Men hvordan sjekke om tilbøyeligheten til antisosial atferd skyldes bakterier? Svaret er enkelt: å befolke tarmene til lukkede dyr med mikrofloraen til omgjengelige slektninger.

I et eksperiment med laboratoriemus er dette ikke vanskelig: det er nok å plassere dyr i ett bur, å leve sammen fører uunngåelig til utveksling av tarmbakterier. Etter fire til fem uker ble mikrofloraen til ukommunikative mus den samme som i kontrollgruppen, og sosial atferd ble normalisert.

Forskere har funnet ut at mus med autistisk lidelse har et sterkt redusert antall av bakteriene Lactobacillus reuteri i tarmen. Denne mikroorganismen påvirker produksjonen av oksytocin, et hormon som regulerer sosial atferd. Et fettrikt kosthold undertrykker Lactobacillus reuteri i morens tarm, og hun overfører sin forstyrrede mikroflora til avkommet.

Mangelen på gunstige bakterier og følgelig oksytocin under utviklingen av musen fører til dens asosialitet. Ved å tilsette levende bakterier, Lactobacillus reuteri, til drikkevann, klarte forskerne å bringe forsøksdyrenes oppførsel tilbake til normalen.

Du er hva du spiser. Og vice versa

Mikroorganismer kan ha evolusjonære årsaker til å kontrollere atferden vår. Ifølge forskere stimulerer bakterier vertene deres til å kommunisere, fordi det fremmer utveksling av mikroflora. De er også i stand til å påvirke matvanene til verten, og tvinger dem til å konsumere mat som fremmer deres vekst og reproduksjon. Kanskje når du ikke kan motstå kaken, er det ikke en svak vilje, men mikroorganismer.

Noen bakterier liker fett, noen liker sukker, og noen ganger kommer fedme på prisen av deres preferanser. Mikrober kan kontrollere en verts fôringsatferd på mange måter: de forstyrrer belønningssystemet i hjernen, endrer følsomheten til smaksløkene, frigjør stoffer som påvirker humøret, og hacker også overføringen av signaler gjennom vagusnerven.

Hvordan motstå mikroorganismer hvis interesser ikke faller sammen med våre planer om å gå ned i vekt på det nye året? Skap konkurranse blant dem. Jo mer mangfoldig sammensetningen av tarmmikrofloraen er, desto mindre sannsynlig vil en art seire over andre og ta over kommandoen over hjernen.

En diett med mye fett og enkle karbohydrater tømmer tarmens mikroflora; for å opprettholde en rekke bakterier, må du spise mer grønnsaker, frukt og meieriprodukter. En studie av effekten av kosthold på vekten, som dekket 120 tusen mennesker, viste at hovedproduktet for vekttap er yoghurt.

Bakterier for depresjon

Eksperimenter som undersøker effekten av tarmmikroflora på psyken viser at depresjon og angstlidelse kan behandles med probiotika, som er gunstige bakterier. Forskere bruker et nytt ord for dem - psykobiotika.

I en studie av iranske forskere fikk pasienter med alvorlig depressiv lidelse bakterietilskudd eller placebo. Psykobiotikaet inkluderte Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei og Bifidobacterium bifidum. Etter åtte uker hadde pasienter som tok det psykobiotiske stoffet betydelig forbedret score på Beck Depression Inventory (en mye brukt test for å vurdere depresjon) sammenlignet med kontroller.

Japanske forskere undersøkte effekten av kefir som inneholder Shirota-stammen av bakterien Lactobacillus casei på den psykologiske tilstanden til medisinstudenter under en viktig eksamen. De fant at kefir normaliserer nivåene av stresshormonet kortisol og øker serotoninnivået. I tillegg reduserer probiotika manifestasjonen av plager forbundet med stress, som forkjølelse og magesmerter.

Eksperimenter som studerer effekten av tarmmikroflora på den menneskelige hjernen er fortsatt på et tidlig stadium, og vanligvis deltar et lite antall mennesker i dem, så det er for tidlig å snakke om en utvetydig bevist sammenheng mellom tarmaktivitet og mental tilstand. Men tidlige studier indikerer at studiet av psykobiotika er en lovende retning. Inntil den magiske pillen er oppfunnet, hjelp tarmene dine på velprøvde måter: spis yoghurt, grønnsaker og frukt. Da vil ikke bakteriene ta over hjernens kontrollpanel.