Чем больше исследователей наблюдает, тем больше связей они обнаруживают между микробами в нашем кишечнике и в нашем мозгу. Кишечные бактерии, кажется, влияют на всё, от депрессии до аутизма.
Теперь исследование о том, как мыши преодолевают страх, начинает раскрывать больше о таинственной связи между кишечником и разумом.
«Эта работа потрясающая», - говорит Пэн Чжэн, нейробиолог из медицинского университета Чунцин в Китае, который не принимал участия в исследовании. Исследование, по его словам, может дать новое понимание некоторых психических расстройств.
В исследовании использовался классический тест Павлова: ударьте мышь по лапе во время воспроизведения тона, и грызун быстро научится ассоциировать шум с болью, вздрагивая при каждом звуке. Но ассоциация не длится вечно. После нескольких сеансов прослушивания тона, но без получения удара, мышь забудет ассоциацию, и звук не будет иметь никакого эффекта. Это «забывание» важно и для людей; например, у людей с хронической тревогой и посттравматическим стрессовым расстройством.
Дэвид Артис, иммунолог и микробиолог из Weill Cornell Medicine в Нью-Йорке, интересуется, играют ли кишечные бактерии какую-либо роль в обучении и забывчивости. Он и его коллеги лечили мышей антибиотиками, чтобы полностью избавить их от бактерий в кишечнике, известных под общим названием микробиом. Затем они издали шум и сразу после этого слегка ударили мышь, делая это несколько раз.
Все животные быстро научились связывать шум с болью, замирая, когда они слышали звук. Но только мыши с нормальными микробиомами в конце концов забыли о связи: через 3 дня шум больше не тревожил их, тогда как мыши, обработанные антибиотиками, все еще реагировали.
В другой серии экспериментов ученые изучили рассеченный мозг мышей и изучили активность генов и форму отдельных клеток мозга. Они обнаружили, что область мозга, известная как медиальная префронтальная кора, была вовлечена в различия между обработанными и необработанными мышами.
Некоторые из так называемых возбуждающих нейронов области, которые участвуют в обучении и памяти, оказались ключевыми. Исследователи сообщают, что когда кишечные микробы отсутствовали, эти нейроны не могли надлежащим образом образовывать и поглощать шипики, которые торчат из этих клеток, которые помогают в обучении и забывании.
Кроме того, команда определила существенные изменения в количестве четырех химических веществ, вырабатываемых кишечными микробами, которые могут помочь сохранить форму мозга, позволяющую забыть о страхе.
Мыши без микробиома сделали намного меньше этих химикатов. Два из четырех химических веществ связаны с психоневрологическими заболеваниями, такими как шизофрения и аутизм, что позволяет предположить, что эта связь между мозгом и микробом может быть связана с этими заболеваниями.
Следующим шагом, нужно доказать, что эти четыре микробных вещества вызывают изменения в мозге мыши. И было бы также полезно уничтожить определенные микробы, чтобы определить, какие микробные виды вовлечены.
Независимо от этого, «эта статья является отправной точкой в том, что должно быть сделано».
Существует большой интерес к кишечно-мозговым связям, и слишком мало исследований о том, как они работают.