肠道和大脑，密不可分

“直觉”的合理性似乎与数据驱动的心理科学事业天生不相容。但是，越来越多关于脑肠轴的研究表明，我们消化系统中的微生物确实在我们的大脑功能和结构中发挥着可衡量的作用，影响着情绪、情感和行为，以及我们性格和身心健康的其他重要方面。

肠道微生物群是人体内最大的微生物群。它包含了生活在胃肠道内的数万亿细菌、病毒、真菌和其他微生物，胃肠道不仅包括胃，还包括口腔、食道、胰腺、肝脏、胆囊、小肠和结肠。继大脑之后，肠道中包含的神经元数量最多(Bastiaanssen et al.， 2020)。

近年来，对人类和动物的研究，其中一些使用了神经成像，增加了肠道微生物群组成与大脑过程之间联系的证据。例如，某些肠道细菌的缺乏与精神疾病有关，从焦虑和抑郁到注意力缺陷/多动障碍(ADHD)和自闭症谱系障碍(ASD)。研究还揭示了微生物群中的细菌与性格特征之间的联系。将某些种类的细菌引入体内已被证明可以减轻压力的不利影响，甚至可以减轻疾病症状。例如，2018年的一项研究表明，生酮饮食可以通过增加某些细菌(Akkermansia muciniphila和Parabacteroides merdae)，减少海马中与癫痫相关活动相关的氨基酸的数量或代谢(Olson等人，2018)。

肠道细菌如何塑造大脑和行为

如果不了解肠道微生物群和大脑之间的交流方式，就无法充分了解肠道细菌与行为或个体特征之间的联系。研究表明，这种交流是双向的，微生物组影响大脑的程度与大脑影响微生物组的程度一样多(Smith & Wissel, 2019)。脑肠轴是一个促进肠道微生物、中枢神经系统、外周神经系统和肠神经系统(嵌入胃肠道)之间交流的网络。细菌似乎能够产生并对不同的神经化学信号做出反应，这些信号往返于大脑。

贝勒医学院的神经科学教授Mauro Costa-Mattioli研究肠道微生物如何影响中枢神经系统和大脑功能。在2021年1月的一次演讲中，他提出环境和遗传可以影响肠道微生物群，肠道微生物群与大脑沟通，影响复杂的行为。肠道微生物和大脑之间的一个交流通道似乎是迷走神经，它从脑干延伸到颈部和胸部，一直延伸到腹部。

在动物模型ASD的研究中，Costa-Mattioli和他的同事发现，用这种细菌进行治疗这种乳酸菌——它减少了缺乏这些细菌的小鼠的社交缺陷——似乎不是通过补充小鼠的肠道微生物群，而是通过与迷走神经的相互作用，促进社交互动诱导的突触可塑性，这在ASD中是受损的(Sgritta等人，2019)。这些发现支持了肠道微生物群可以影响大脑可塑性的突破性观点，并表明这类研究可以为人类患者提供新的治疗方法。然而，研究人员警告说，“肠金宝搏官网登录道-微生物群-大脑轴是一个新兴的领域，为了确保基于微生物的神经系统疾病治疗的成功，我们认为，首先建立一套明确的、客观的标准来过渡到人体临床试验是很重要的。”

神经影像学neurogastroenterology

Emeran a . Mayer及其同事在2019年写道:“当神经成像能够揭示对一种现象的洞察力和理解时，它是最强大的，这种现象要么是一个谜，要么是由于反应措施的主观性而不被相信。”研究人员研究的其中一种现象是肠易激综合征(IBS)，这是一金宝搏官网登录种以慢性反复腹痛和排便习惯改变为特征的常见疾病。被诊断为肠易激综合征和其他胃肠道疾病的患者也会经历高比例的焦虑和其他精神合并症。梅尔及其同事写道，IBS相关的脑功能、结构和解剖网络的改变，“为IBS患者报告的几种信息处理异常提供了可信的神经生物学基础。”这些包括有偏见的威胁评估，或“灾难化”和结果预期(与显著性网络相关);自主神经过度觉醒(与情绪觉醒和中枢自主神经网络有关);以及症状集中的注意力(与中央执行网络有关)。

在2019年对IBS患者的另一项研究中，Jennifer S. Labus及其同事探索了健康成年人肠道中常见的血清素调节细菌的丰富程度是否与体感脑区域和GI感觉运动功能的功能连接有关。使用包括功能性脑成像(fMRI)在内的几种方法，他们观察到患者大脑、肠道和肠道微生物代谢物之间相互作用的中断。研究人员写道，这些破坏涉及大脑皮层和皮层下区域，“可能导致这些患者的内脏过敏和对疼痛的感知改变”。金宝搏官网登录

细菌有时会对肠易激综合症患者产生有益的影响吗?虽然益生菌——酸奶和其他发酵食品中发现的活微生物——已经被证明可以减轻肠易激综合征的身体症状，但玛丽亚·伊内斯·平托-桑切斯及其同事在2017年发表的研究表明，益生菌还可以减少抑郁症，提高这些人的生活质量。在一项随机、双盲、安慰剂对照的研究中，44名患有肠易激综合征和轻度至中度焦虑和/或抑郁的成年人接受了益生菌菌株双歧杆菌longumNCC3001组比安慰剂组更有可能显示出生活质量的平均提高，6周后抑郁程度的得分更低。

改变状态:微生物和抑郁

thomas Bastiaanssen及其同事在2020年的一篇综述中进一步研究了微生物组在抑郁症中的作用，探讨了肠道微生物组与重度抑郁症之间的相互作用。他们写道:“肠道微生物群是一个高度动态的系统，随着时间的推移不断发生变化。”“变化的程度和方式被认为是由多种因素共同决定的，从生活阶段到锻炼。”他们引用了有关地中海饮食的研究，地中海饮食通过增加具有抗炎特性的细菌的丰度来影响肠道微生物群，还被发现可以缩短抑郁症的发作时间。

“肠道微生物群是一个高度动态的系统，随着时间的推移不断发生变化。”

Thomaz Bastiaanssen和他的同事

谈到微生物组对压力的影响，Bastiaanssen及其同事指出，动物研究指出微生物组在早期发育过程中起着重要作用。例如，无菌小鼠在肠道被益生菌定植后表现出了夸张的应激反应，这种反应是正常的。2019年王慧颖及其同事的一项研究将这一概念应用于人类，表明益生菌菌株长双歧杆菌(Zenflore)可能通过调节健康志愿者的神经过程，在管理压力反应方面发挥作用。

微生物与人格

肠道微生物群的变化不仅与疾病和失调有关。最近的研究也建立了一个肠道微生物组的组成和多样性之间的联系188金宝搏官网app注册以及一系列人类的性格特征。

牛津大学的一名研究人员写道:“社交网络较大的人往往拥有更多样化的微生物群，这表明社交互动可能会塑造人类肠道的微生物群落。(Katerina约翰逊在2020年。“相比之下，焦虑和压力与微生物多样性的减少和微生物组成的改变有关。”188金宝搏官网app注册她还发现，某些类型的细菌在个性特征方面存在差异。“总之，这些结果为我们对人格的理解增加了一个新的维度，并揭示了微生物群-肠-脑轴也可能与普通人群的行为变化以及精神疾病病例有关。”

约翰逊在接受《纽约时报》采访时详细阐述了她的发现188金宝搏官方网站。她指出，传统上，大多数关于脑肠轴的研究都是在动物身上进行的;事实上，她之前的一些研究关注的是鸟类的性格。但在已经进行的人体研究中，“很多都是基于自闭症患者或有精神疾病的人。相比之下，我的主要兴趣是研究普通人群，看看肠道中细菌类型的变化如何与个性相关。”

为了探究这些问题，约翰逊在20个国家招募了655名成年参与者。参与者提供了粪便样本，由微生物组测序公司uBiome进行分析，并完成了一份在线问卷，Johnson使用该问卷来测量与行为特征、饮食、健康、生活方式和社会人口特征相关的44个变量。社交能力(外向性、社交技能和沟通能力的综合衡量标准)被证明是有益肠道细菌丰富程度的积极预测因素，比如Lactococcus这是一个负面的预测脱磷孤菌属和Sutterella。

“很多因素可以影响像性格这样复杂的东西。肠道微生物群只是另一个因素。”

牛津大学研究员卡特琳娜·约翰逊(牛津大学)

约翰逊的研究控制了许多其他变量，这些变量也会影响肠道细菌，反过来，它与人格特征的关系。例如，年龄和体重指数是细菌丰度的常见预测指标。在微生物群多样性方面，经常旅行、吃更多样化的食188金宝搏官网app注册物或更多含有天然益生菌或益生元的食物的成年人，或在婴儿时期接受母乳喂养的成年人，往往拥有更多样化的微生物群。研究表明，女性体内的微生物群落多样性低于男性。微生物群多样性也与失业188金宝搏官网app注册率呈负相关，也许奇怪的是，与养狗也呈负相关。

约翰逊说:“很多因素都会影响像性格这样复杂的东西。”“肠道微生物群只是另一个因素。”

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自由撰稿人亚历克斯·米歇尔对此也有贡献对于本文的研究。

对本文的反馈?电子邮件aps188金宝搏官方网站observer@psychologicalscience.org或者向下滚动评论。

发表在3 / 4月刊的印刷版上，标题是“第二大脑”。

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参考文献

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