Исследования показали, что кишечная микрофлора стимулирует осторожность и боязливость у мышей. Бактерии влияют на формирование поведения в процессе развития организма, при этом они регулируют содержание ряда нейромедиаторов и контролируют активность около 40 генов в нейронах мозга
Ученые из Каролинского института (Швеция) и Института генома (Сингапур) опубликовали в журнале PNAS статью, в которой впервые оценивается влияние желудочно-кишечной микрофлоры на физиологию мозга и поведение, пишет Компьюлента.
Исследователи под руководством Свена Петтерсена выращивали мышей, полностью лишенных микрофлоры, и сравнивали поведение и биохимию мозга таких животных с их нормальными родственниками. Оказалось, что "безмикробные" грызуны отличались большей активностью и меньшей боязливостью и тревожностью.
Когда мышам предлагали остаться в темном ящике или переместиться в ярко освещенный, животные без бактерий выходили на свет и проводили там больше времени, чем их товарищи с нормальной микрофлорой. В другом тесте, где мышам предлагали исследовать новую территорию, грызуны с бактериями более охотно выходили на безопасный, огороженный стенами участок. А вот мыши без микробов храбро исследовали абсолютно открытое пространство.
Поскольку бактерии появляются в кишечнике вскоре после рождения, исследователи решили проверить, можно ли восстановить нормальное поведение у животных, которые росли без бактерий, попросту введя им кишечных симбионтов. Оказалось, научить бояться взрослых мышей таким образом было невозможно. Если же получателями бактерий были молодые мыши, впоследствии они демонстрировали стандартные боязливость и осторожность. Из чего было сделано такое заключение: бактерии оказывают решающее влияние на мозг и поведение в какой-то конкретный период индивидуального развития.
Наконец, биохимические исследования показали следующее: у "безмикробных" мышей в мозгу было подавлено образование двух белков-нейротрофинов: ростового фактора нервов NGF1-A и нейротрофического фактора мозга BDNF. Оба важны для роста и питания нервных клеток. С другой стороны, изменения в поведении мышей сопровождались изменением в уровне нейромедиаторов допамина, серотонина и норадреналина, но не везде, а только в одной части мозга — стриатуме (полосатом теле). Эта структура отвечает за координацию движений и мышечный тонус.
При этом ни "центральный административный орган" — кора полушарий мозга, ни центр памяти, обучения и эмоций — гиппокамп, в которых также задействованы упомянутые нейромедиаторы, не меняли свою активность у мышей без кишечных бактерий. При сравнении активности генов оказалось, что под бактериальную регуляцию попадают около 40 генов.
Существуют данные, что инфицированность сальмонеллами стимулирует активность некоторых генов в мозговых нейронах и что такая стимуляция не проходит, если нерв перерезать. С другой стороны, у бактерий всегда есть в распоряжении кровеносная система человека: кровь в любом случае донесет химический сигнал до мозга.
По словам ученых, обнаружение прямой связи между кишечной микрофлорой и состоянием нашего мозга открывает необычные возможности для лечения самых разных умственных и психических расстройств.