Некоторые кишечные бактерии, такие как Parabacteroides goldsteinii, могут нарушать сигналы между кишечником и мозгом и подавлять активность областей, отвечающих за обучение и память. К такому выводу пришли ученые из Стэнфордского университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
В последние годы ученые активно изучают так называемую ось «кишечник — мозг», однако большинство работ лишь показывали связь между составом микробиома и когнитивными нарушениями. Новое исследование позволило проследить возможный механизм этого влияния.
Исследователи изменяли микробиом молодых мышей, подселяя их к старым животным или пересаживая им микрофлору пожилых особей. После этого животные проходили тесты на память. Молодые мыши с «возрастным» микробиомом хуже справлялись с заданиями на распознавание новых объектов. При этом обработка антибиотиками, снижающая количество бактерий, частично восстанавливала когнитивные способности.
Особое внимание ученые обратили на бактерию Parabacteroides goldsteinii, численность которой увеличивается с возрастом. Когда исследователи заселяли ею кишечник мышей, у животных ухудшалась память. Выяснилось, что бактерия выделяет среднецепочечные жирные кислоты, которые снижают активность блуждающего нерва — важного канала связи между кишечником и мозгом.
Одновременно у мышей снижалась активность гиппокампа — области мозга, играющей ключевую роль в обучении и формировании памяти. Ученые предполагают, что этот эффект связан с воспалительной реакцией, запускаемой через рецептор GPR84.
Когда исследователи блокировали этот рецептор или уменьшали воспаление, негативное влияние микробиоты на память ослабевало. Кроме того, соединения, стимулирующие блуждающий нерв, например капсаицин, также улучшали память у старых животных.
Авторы подчеркивают, что пока речь идет об экспериментах на животных. Однако результаты указывают на возможную роль кишечных бактерий в возрастных когнитивных нарушениях и у людей.
Ранее ученые выяснили, сколько нужно заниматься спортом для улучшения работы мозга.