肚子里的细菌可以塑造我们的情绪和行为

你可能没有注意到，我们的肠道和大脑是不断沟通交流的。科学家们从啮齿类动物的研究中发现，肠道微生物和大脑之间的对话可能会产生一系列重要的影响。

Margaret Morris是一位神经科学家，在澳大利亚悉尼的新南威尔士大学工作。当Morris去杂货铺时，人们会问她是否正在举办派对。她的推车上装满了炸薯条、奶酪蛋糕、肉饼和其它美味佳肴。她说她四处寻找特殊食物，为此也花了不少银子。

确实，她正在举办派对。但是，她的客人不是人类，而是她的实验大鼠。在它们吃完所有垃圾食品几周后，Morris及其同事通过一系列任务测试了这些大鼠的学习和记忆。

Margaret Morris给大鼠们喂食派对食物。研究表明，这些所谓的“垃圾食品”会改变它们的肠道菌群，并损害它们的记忆。

通过让老鼠吃下这些食物，Morris试图找出垃圾食品如何影响行为。她研究的是肠脑轴，也就是大脑和肠道之间所进行的对话。由于这种沟通和交流，我们的肠道以及生活在其中的微生物会影响我们的思考和行为方式。反过来，我们的大脑可以影响我们的胃、肠以及肠道细菌。

通过研究我们的“肠道居民”如何影响我们的大脑，Morris和其他科学家试图了解我们所吃的东西会如何影响我们。也许有一天，我们或许可以通过食物和微生物的正确组合来改变我们的感受和行为。

从肠道到大脑

我们的大脑向我们的肠道发号施令来控制消化和其它工作也就不足为奇了。大脑通过迷走神经发出指令，这种长长的结构从大脑底部一直延伸到肠道。一路上，它会触及到许多其它器官。大脑产生的激素可进入血液，也会流向肠道。迷走神经和激素都可以传递饥饿和饱腹感，它们也可以控制食物通过我们身体的速度。

但是，肠道不只是倾听来自大脑的信息，它也会做出回复。

胃、小肠和大肠都会接受来自大脑的信号。但是肠道不只是倾听，也会做出回复。

胃肠道内的微生物可以帮助分解食物，而这些微生物排出的废物本身也可以作为化学信使，它们可以在整个身体其它部位触发一连串的信号。

一些微生物相互作用促进胃壁细胞向免疫系统发送化学信号。这可以保护我们免受感染。一些微生物将分子信号传回迷走神经，其它微生物则将信号分子注入血液中，进而进入大脑。它们可以影响从记忆到情绪等一切事情。

科学家们以前并不了解肠道是如何给大脑回话的。当他们开始深入研究肠道微生物时，肠道的作用开始出现。

Mark Lyte是美国爱荷华州立大学的一名微生物内分泌学家，主要研究微生物及其释放的激素。他说，在20世纪60年代和70年代，当他还是一名学生时，谁会认为我们早上拉的便便当今会成为一个热门话题呢？

Lyte对肠道中可能引起感染的微生物感兴趣。但是，他很快意识到一些肠道细菌会传递信号。这些信号看起来是由非常熟悉的化学物质组成的，这些细菌所产生的信号分子与大脑内细胞之间信号传递（这一过程称为神经传递）的分子相同。

Lyte说，这些分子与我们大脑中存在的并被我们的大脑细胞用于信号交流的分子相同，因此他很想知道细菌是否一直在与我们沟通交流。

当科学家们学会聆听细菌之间的“谈话”时，他们发现Lyte是对的。大脑和肠道来回不断地传递一系列的信号，比任何社交媒体都要多。Lyte说，和平的交流沟通至关重要。肠道中有数以万亿计的微生物，我们依靠它们来获取大量营养，但是它们也依靠我们来维持生存，我们与肠道微生物之间是互惠共生的关系；所以，肠道微生物需要与我们沟通，我们也同样需要与肠道微生物交流。

肚子里的麻烦

确切地说，传递来的消息的内容取决于发送消息的人。经常吃水果和蔬菜的肠道所携带的微生物与经常吃炸薯条、碳酸饮料和其它垃圾食品的肠道是不同的。而那些不同的肠道微生物所发送的信息可能会以不同的方式影响我们的大脑。

这就是Morris所举行的老鼠派对的由来。

经过两周的蛋糕和炸薯条等垃圾食品饮食，她对实验大鼠进行了记忆测试。首先，每只老鼠都会进入一个充满物体的空间进行探索。然后，在老鼠离开后，Morris及其同事移动了其中的一些物体。第二天，他们把老鼠再次放回该空间。如果老鼠能够注意到物体位置的变化，就会花更多的时间在发生位置变化的物体周围嗅探。

这一测试依赖于大脑中称为海马体的区域，这一区域对于学习和记忆非常重要。但是，在吃了几周垃圾食品之后，老鼠的海马变得不再那么好使了。与那些吃健康食物的老鼠相比，它们似乎并不知道哪些物体被移动了。

这是科学家用来测试动物记忆的一种方法。老鼠先在有两个物体的空间探索；之后，它们返回到同一个空间，但其中一个物体的位置被移动。老鼠是否会注意到呢？如果注意不到，说明记忆受到了损害。

这可能是因为它们的肠道菌群吗？

Morris及其团队发现，吃快餐的大鼠的肠道微生物多样性较低。 但是，当研究人员给这些食用垃圾食品的动物补充高剂量的益生菌混合物时，它们的肠道微生物多样性又恢复了，它们的记忆也有所改善。

这一发现发表在2017年3月的《Molecular Psychiatry》杂志上。

第六感（Gut feelings）

我们所吃的食物会影响我们的大脑，我们的大脑也会影响我们的肠道。事实上，Lyte的研究小组已经证明，当老鼠经历压力时，他们的肠道微生物也会感受到压力。

研究人员将老鼠放入束缚器中，以限制它们的运动。啮齿类动物并不太喜欢这样。它们在这种束缚测试中感受到的压力改变了肠道中某些细菌的比例，束缚小鼠的肠道菌群也不像正常饲养小鼠那样多样化。研究人员也发现，受束缚压力的动物也更容易受到可能使老鼠生病的细菌的影响。

Jiah Pearson-Leary是宾夕法尼亚州费城儿童医院的神经科学家指出，社会压力，比如被欺负，也可以改变生活在动物肠道中的细菌。他在实验室里“欺负”老鼠，看看它是如何影响它们的肠道的。

老鼠是群居动物，它们喜欢和其它老鼠在一起；但是，他们并不喜欢新来的室友。因此，当一只大老鼠“统治”了它自己的笼子时，它不希望一些小的新来的老鼠进入。如果一只较小的老鼠愚蠢地去接近它，那么更大的老鼠就会打败它。当同一只老鼠一遍又一遍地经历这种欺凌时，它会变得非常紧张，这就是社会挫败压力。一些被打败的老鼠甚至可能表现出抑郁的迹象，它们可能会避免与他人交往，甚至可能对甜食丧失兴趣。

肠道微生物看起来很安静，但实际上却在不停地释放化学物质和交流。科学家们已经开始倾听它们的谈话，从它们的谈话中了解肠道和大脑是如何相互协调的。

然而，并不是所有的老鼠都有同样的反应。有些老鼠比其它老鼠能更好地应对压力，它们可能需要更长的时间才能在压力下崩溃。Pearson-Leary现在已经证明，与那些能够更好地应对压力的老鼠相比，那些遭受最多痛苦的老鼠的肠道菌群也非常不同。

为了了解肠道微生物对行为的影响究竟有多大，Pearson-Leary将那些很快感到压力的老鼠的粪便喂给没有压力的老鼠。因为老鼠经常互相吃对方的粪便，所以这并不奇怪。粪便中通常含有动物的肠道微生物，因此，那些没有压力的老鼠也会尝到压力老鼠的肠道微生物的味道。

在吃了压力老鼠的粪便后，以前能够较好地应对压力的大鼠在再次受到欺负时感受到的压力要大得多，它们也会更快地表现出抑郁样的行为。

研究人员在去年11月在华盛顿举行的神经科学学会会议上分享了他们的研究结果。

肠道微生态系统

显然，我们的肠道不仅仅是一个帮助我们递送食物进入体内的简单管道，它们是非常复杂的生态系统。生活在肠道中的微生物小伙伴们是我们的微生物组的一部分。在肠道中，最主要的是细菌，它们以我们所吃的食物为生。然而，这些微生物的生活并不轻松，它们需要不断地击退攻击者。

那是因为我们的肠道中不仅有细菌，还有病毒（由核酸和蛋白质外壳组成的微小颗粒）。病毒可以劫持它们所感染的细胞，然后将这些细胞转变为可以释放更多病毒的工厂。

在肠道中，这些听起来很险恶的活动大多并不是针对我们。爱尔兰科克大学的神经科学家Veronica Peterson解释说，可能95％的病毒都是噬菌体。噬菌体就是病毒，它们对我们没兴趣，它们感染我们体内的微生物。

可以把这些病毒想象成在我们肠道这个热带草原上捕食微生物猎物的捕食者。

科学家们早就知道肠道中这些病毒的存在，他们将其命名为病毒组（virome）。 但是，Peterson回忆说，当时他们完全不知道这些病毒是否会受到我们行为的影响，或者可能会影响我们。

她和她的同事们决定探究这些病毒的作用。他们的研究已经发现，压力可以改变小鼠肠道中的细菌。

而这还不是全部。压力过后，病毒的多样性也会增加，出现许多新的病毒类型。

病毒的种类越多，意味着肠道微生物受到的压力越大。毫不奇怪，压力老鼠体内的细菌种类减少了。这也表明肠道中的大多数病毒都是噬菌体，可以杀灭细菌。死细菌不再向大脑发送积极的或其它信号。

她也在去年11月的神经科学学会会议上分享了她的这一发现。

肠道细菌和病毒还有第三组同伴——真菌。Pearson-Leary指出，这些是单细胞真菌，比如酵母，我们的胃里没有像蘑菇一样的多细胞真菌生长。这些真菌可能会分泌一些影响我们的免疫系统甚至是我们的行为的信号分子。然而，目前科学家对它们几乎一无所知。很显然，关于我们体内的微生物生态系统还有很多需要我们去了解。

心理学+微生物组=益心菌？

虽然所有这些关于老鼠的研究都很有趣，但是啮齿类动物毕竟不是人。研究人员还不能准确地说出肠道细菌是否可以影响我们的思想以及如何影响。但这并没有阻止他们努力来调节这些微生物，使其对我们有利。

这项工作也提出了一个“psychobiotics”的新概念。益生菌（probiotics）是指摄入时能够为宿主提供健康益处的活性微生物。“Psychobiotics”是John Cryan等创造的一个新术语，指的是摄入时能够影响宿主大脑健康的益生菌，我们称之为“益心菌”，它们是可以改变一个人的行为的活性微生物。

一些品牌的酸奶宣称它们含有益生菌。但是这些细菌的好处尚未被证实。研究人员一直在测试不同种类细菌对情绪的影响，在那些测试中，通常是将微生物添加到牛奶中。

与Peterson一样，Cryan也是科克大学的神经科学家。他说，益心菌提供了一种新的治疗手段。人体细胞受人类基因的控制，我们不能轻易改变它们。但是增加一些新的细菌或去除一些旧的细菌是一件相对容易的事情。与我们的基因组不同，我们的微生物组是可以改变的，我们可以通过饮食来改变它。

Cryan的实验室一直致力于研究微生物组如何影响老鼠和人的行为。他的研究团队对一种称为长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）的益生菌特别感兴趣，这是一种杆状的肠道细菌，在动物中，它能帮助缓解压力。

那么，在人体内会怎样呢？

为了找到答案，Gerard Clarke给22名健康男性志愿者补充了益生菌。（Clarke在科克大学与Cryan一起工作。）他解释说，益生菌被加入牛奶中，然后让志愿者饮用。

后来，这些志愿者完成了许多艰巨的任务。他们尽可能长时间地将自己的手伸进冰冷的水中，这是对持久身体压力的痛苦考验。这些志愿者还进行了学习和记忆测试。之后，对这些志愿者的压力水平进行了问卷测试。

Clarke说，在喝了含有益生菌的牛奶四周后，这些志愿者的压力水平减轻了。他们可以在冰冷的水中忍受更长的时间，他们在记忆测试中的表现更好。去年，Clarke和Cryan在《Translational Psychiatry》杂志上发表了他们的研究结果。

我们还没到那一步

似乎益心菌时代已经来临。我们可以从市场上购买到各种想要的益生菌，有的甚至可能宣称“对大脑有益”或“能够缓解压力”。但是不要过于兴奋，并不是所有产品都具有这样的作用，很多产品并没有在人类研究中得到证实。

但是，这一切都将改变，人类研究正在逐步进行中。

不过，Cryan警告说，人们不应该把所有希望都寄托在益生菌上，还有很多自然的方法可以帮助肠道细菌繁殖。生命早期的健康饮食（比如，水果和蔬菜）可以帮助促进肠道菌群的多样化，这些微生物也可以与我们的大脑舒适的交流和沟通。

但是请记住，并不是所有的有益细菌都可以帮助我们每个人或对一切都有好处。例如，Morris给喂食垃圾食品的老鼠补充益生菌时，一种类型的记忆得到了提升。然而，在另一项任务中，益生菌反而可能会轻微地损害其表现。

益心菌仍然需要更多的科学研究来支持它们，我们很难通过一种或少数几种细菌来解决所有问题。但是，健康的饮食呢？这背后有着很多的科学依据。

我们应该补充益生菌吗？当然，我们可以适量补充，但是更重要的是，我们应该注意健康的饮食，每天多吃蔬菜，或许我们能够更加健康。