大脑和细菌

它告诉自己,你是很有吸引力的,或者说你的大脑,是唯一的司机开车时控制你的思想和身体。根据新兴研究细菌和我们的大脑,然而,我们可能会有一些非常强大的乘客骑枪:数万亿生物组成的微生物。

微生物学家估计,每一个人的基因在我们的体内,有数百人,如果没有成千上万,微生物的基因,可能会有至少尽可能多的微生物细胞体内人类细胞。此外,尽管人类DNA可能只有在人与人之间相差约0.1%,微生物的DNA合作伙伴可以在个人之间相差约50%。

从繁荣健康的人体皮肤上的细菌病原体微生物群作为一个障碍在刚出生的孩子,成年人和促进强劲发展微生物执行无数的功能,让我们的生活成为可能。其中的40000种“人类植物”胃肠道(GI)束——不仅包括胃,但口腔,食道、胰腺、肝脏、胆囊、小肠、结肠,可能成为最具影响力的,写研究协会利史密斯(加州大学戴维斯分校)和艾米丽Wissel(埃默里大学)的一篇文章心理科学观点。

我们的大脑,我们肠道内的细菌有双向的,通常每个人独有的互利关系,作者解释。有数量惊人的多样性在我们携带的细菌和我们的身体如何应对它们。半岛官方体育app

“不同的细菌可以有截然不同的功能,因此对宿主的影响明显不同,“Wissel和史密斯解释。但是在人类产生的差异也很重要。我们的基因、健康和心理状态都能影响我们的大脑如何解释细菌产生的信号”。

接受研究的124名参与者中,例如,研究人员发现,喝牛奶与益生菌(类似于活细菌中发现酸奶)改半岛体育官方网址入口善那些自我的情绪更高水平的负面影响的情绪状态(盐)。益生菌几乎没有效果,另一方面,对那些报道之前更积极的前景研究。

肠脑轴的研究仍处于起步阶段,但心理科学家之间的合作和微生物学家可以揭示情感,认知,和personality-related温和的这些差异的因素,加上史密斯和Wissel,研究社会心理学和人类微生物宏基因组,分别。

粪便物移植,这导致了微生物群的转移从一个人到另一个通过粪便,这些发现的沃土。目前虽然有严格的医学指南,捐赠者必须满足的凳子上符合移植、排除标准几乎从不包括心理健康的措施。“理解背后的人类微生物,”Wissel和史密斯写道,“可以让研究人员更精确地测量心理和生理特征是什么类型的转移以及捐赠者的粪便。”半岛体育官方网址入口

“肠脑轴应该开始系统地研究微生物的基因组数据连接回到主人的心理数据,”史密斯Wissel和争论。“占,而不是无视,这种多样性是一个重要的微生物研究下一步。”半岛官方体育app

细菌平衡

我们与微生物的关系大多出生时开始,简答:福斯特说,精神病学与行为神经科学副教授在汉密尔顿的麦克马斯特大学,加拿大安大略省。

虽然相对较少的微生物占据子宫和胎盘,婴儿获得启动殖民和成熟的肠道微生物的共生细菌遇到他们通过阴道,福斯特解释道。通过剖腹产出生的婴儿出生后会有不同的细菌,可能需要更长的时间来开发各种各样的微生物群,但是母乳喂养可以帮助转移这些有益细菌的母亲。

内科医学研究人员在2004年的基础研究在日本九州大学,无菌(GF)老鼠比老鼠更极端的压力反应与正常的半岛体育官方网址入口微生物。GF小鼠的应激激素水平大幅上升,如皮质甾酮,在他们的血液被限制在一个小管,但表现出相同的激素水平germ-carrying老鼠暴露在乙醚麻醉的特性。

从这项工作,培育和他的同事们进行了一系列的后续研究。在24啮齿动物的一项研究中,培养观察GF和典型的老鼠在隔离室和高架迷宫收集血液和脑组织样品。他们发现,肠道细菌(或缺乏)影响动物的行为,减少焦虑行为的水平和增加勘探。

“肠脑轴包括实际上是为了让我们回到平衡,”福斯特说在2015年的安大略省神经发育障碍家庭研究的一天,在儿童的父母有条件如自闭症谱系障碍(经常伴有胃肠道问题)收集识别未来研究的方向。

这些发现也被扩展到人类。例如,奥本海默神经生物学中半岛体育官方网址入口心的研究员压力和弹性,由身心研究项目主任克里斯汀•Tillisch使用功能性磁共振成像(fMRI)对肠道微生物之间的关系和情感处理在大脑中。

在一个试点研究,40岁女性健康参与者提交的粪便样本细菌分析之前进行的一组三个核磁共振扫描期间,他们认为积极的,消极的,时下正流行和中性图片。七大比例的参与者普氏菌属细菌在他们的系统表现出减少海马的活动虽然看负面形象,和更多的负面报道影响之后,比与更多的参与者拟杆菌属的细菌。fMRI扫描也检测到不同的参与者的灰质和白质,密度高普氏菌小组展示降低海马体积更大的白质和更加协调激活,或的大脑区域之间的连接,与抑郁症有关。

而进一步的研究需要扩展这个概念验证研究,这些微生物集群模式可能会代表脆弱性因素对创伤后应激障碍等精神疾病和边缘型人格障碍,作者写道。

九州大学的研究的一部分,研究人员能够减少夸大GF小鼠的应激反应基线水平引入微生物半岛体育官方网址入口进入他们的系统在6周的年龄,但他们没有发现这些影响后,介绍了微生物的老鼠已经完全成熟。培养的实验室的研究显示,尽管“俗化”成年小鼠暴露于微生物开发完整的微生物,这并不足以改变GF-related减少焦虑的行为。

这表明可能存在一个发展的关键时期-肾上腺轴和中枢神经系统(CNS)在此期间微生物可以影响行为特征产生抗药性变化在成年后,福斯特和他的同事写道生物交流与综合。

防御疾病的威胁

并不是所有的微生物,对我们的大脑通过施加影响胃和其他器官对我们是有帮助的,当然。最极端的例子之一,根据垫Lekander,健康心理学教授斯德哥尔摩大学和斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所,瑞典是一个属的真菌以把蚂蚁变成“僵尸”。

当一只蚂蚁感染Ophiocordyceps,僵尸真菌释放一系列化合物量身定制劫持ant的中枢神经系统。这允许真菌菌落化学操纵蚂蚁攀登自锁到周围的植被,并在其主机,此时菌丝壳-分支真菌生长的蚂蚁的身体驱散新的孢子和重复周期。

真菌只能发挥这种行为控制,然而,当物种的Ophiocordyceps和蚂蚁一起协同进化的物种——如果真菌不“承认”一只蚂蚁的生物,它会释放出一组不同的化合物,简单地杀死蚂蚁。

通常感染人类宿主的微生物可能没有这样的戏剧性的目的,但努力保护我们的生存的基因导致了一系列的进化免疫防御策略,Lekander继续说。免疫系统不仅收集外来入侵者的信息;大脑也信号进行防御性行为反应微生物的威胁。

使用fMRI, Lekander和他的同事们调查了白细胞与受体作为免疫系统的“眼睛”与细菌,然后大脑。一半的48个参与者注射脂多糖(毒素细菌细胞壁),而接受安慰剂的对照组。几小时后,志愿者收到这些“木糖醇”的背部疼痛和普遍的不适,其他症状。根据功能磁共振成像扫描,他们也表现出更大的连接之间的左前岛叶和左midcingulate皮层,地区与负面情绪有关,疼痛处理,和自我反省。

这表明,“内感受器的皮层”可能不仅参与处理疼痛,但增加的关注身体生病的时候,Lekander继续说。这可能反过来支持energy-preserving行为必须从感染中恢复过来。

说回你的免疫系统

免疫系统和大脑之间的通信是通过细胞信号蛋白称为细胞因子,教授Robert Dantzer说症状德克萨斯大学MD安德森癌症研究中心。产生的细胞因子白细胞清除微生物入侵导致全身炎症,当检测到中枢神经系统,引起一系列的代谢反应行为和熟悉的人感到焦虑、情绪低落、食欲下降、困倦和疲劳。

“遗嘱自由的身体突发事件只是一个幻觉,暂时的假象健康生物,“Dantzer说。

虽然这些影响似乎做多一点给你带来下来,他们旨在保护对抗微生物感染所需要的能量。就像饥饿驱使我们吃,恐惧驱使我们战斗或逃跑,和好奇心驱使我们去探索,疾病是一个励志的状态驱动我们照顾生病的身体,Dantzer解释道。

疾病与这些激励其他国家竞争。在母亲的老鼠的一项研究中,Dantzer和他的同事们发现生病的老鼠吃和喝不到健康的同行,放在身体两侧,而不是从事直立,蹲姿势最适合护理喂养幼仔。当研究人员半岛体育官方网址入口把幼崽离开他们的母亲,放在笼子里,然而,克服疲劳检索他们的年轻母老鼠就像对照组。

这表明,克服细菌威胁优先作为一种激励状态直到另一个动机,如母亲开车,生存就变得至关重要。如果疾病是一个动机如恐惧,这会导致焦虑和创伤后应激障碍等疾病Dantzer补充道,然后会有疾病障碍是有道理的。疲倦和忧郁,与细胞因子引起的炎症反应,是两个这样的可能性。

仅仅因为免疫系统通常把订单给大脑中枢神经系统并不意味着没有说病时,。研究发表在心理科学表明,正如激活免疫系统可以使我们更敏感的疾病和疾病的迹象,目睹病的症状可以触发我们的免疫系统加强,。

在2010年的研究中,APS的英属哥伦比亚大学的马克·夏勒和他的同事们展示了28个参与者中性图片和幻灯片的人挥舞着枪支或显示症状,比如痘,皮肤损伤,打喷嚏。血液样本绘制之前和之后的每一个幻灯片被暴露于细菌刺激。结果显示生产增加了23%的细胞因子白细胞介素- 6后查看疾病图像,而不存在真正意义上的威胁增加条件。

这些结果表明,视觉信号他人的疾病可以导致免疫系统更积极地应对微生物。应激激素皮质醇和去甲肾上腺素等,已被发现与免疫系统的相互作用,为这些信息提供了一个潜在的媒介。然而这种通信,这些发现提供了急需的保证,而微生物可能在开车时有些事情,我们的大脑仍然可以染指齿轮不时地转变。

利史密斯,艾米丽Wissel,简答:福斯特,垫Lekander,罗伯特Dantzer促成了这篇文章。

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