對(duì)動(dòng)物模型機(jī)體腸道微生物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操控或能改變其恐懼行為和相關(guān)的神經(jīng)回路,在人類中,生命中的第一年是其大腦發(fā)育、恐懼感的出現(xiàn)以及腸道微生物組建立的關(guān)鍵時(shí)期,嬰兒腸道微生物組的改變此前被認(rèn)為與其認(rèn)知發(fā)育直接相關(guān),但研究人員并不清楚腸道微生物組與宿主機(jī)體恐懼行為和神經(jīng)回路之間的關(guān)聯(lián)。那么為何有些嬰兒對(duì)感知到危險(xiǎn)的反應(yīng)要比其他嬰兒大呢?近日,一篇發(fā)表在國際雜志Nature Communications上題為“Infant gut microbiome composition is associated with non-social fear behavior in a pilot study”的研究報(bào)告中,來自美國北卡大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們就通過研究發(fā)現(xiàn),解釋這一問題的部分答案或許與嬰兒機(jī)體的消化系統(tǒng)有關(guān)。人類的消化系統(tǒng)是一個(gè)擁有龐大微生物群落的家園,其被稱之為腸道微生物組,研究人員發(fā)現(xiàn),有強(qiáng)烈恐懼感的嬰兒和反應(yīng)適中的嬰兒機(jī)體的腸道微生物組是不同的。
這些恐懼反應(yīng)(即一個(gè)人對(duì)可怕情況的反應(yīng))在早年間或會(huì)成為其未來指示心理健康的指標(biāo),而且越來越多的研究證據(jù)表明,神經(jīng)系統(tǒng)的健康或與機(jī)體腸道中的微生物組有關(guān)。相關(guān)研究結(jié)果表明,腸道微生物組有朝一日或能為研究人員提供一種新工具來監(jiān)測(cè)并支持健康的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。這一早期的發(fā)育階段是促進(jìn)健康大腦發(fā)育的關(guān)鍵機(jī)會(huì),而微生物組則是有望被科學(xué)家們使用的新靶標(biāo)。
圖片來源:https://www.nature.com/articles/s41467-021-23281-y
對(duì)這種關(guān)聯(lián)及其在動(dòng)物機(jī)體中恐懼反應(yīng)中所扮演關(guān)鍵角色的研究或能幫助研究人員在人類機(jī)體中找到類似的機(jī)制,而研究人類,尤其是嬰兒,如何處理恐懼就顯得尤為重要了,因?yàn)槠湓谀承┣闆r下能幫助預(yù)測(cè)個(gè)體機(jī)體的心理健康。研究者Knickmeyer教授表示,恐懼反應(yīng)是兒童機(jī)體發(fā)育的一個(gè)正常組成部分,孩子們應(yīng)該意識(shí)到環(huán)境中的威脅并準(zhǔn)備如何去應(yīng)對(duì)這些威脅;但當(dāng)其處于安全環(huán)境中如果不能抑制這種反應(yīng)的話,其或許會(huì)在后期的生活中患焦慮和抑郁癥的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)升高。
此外,在反應(yīng)譜的另一端,對(duì)恐懼反應(yīng)異常遲鈍的兒童或許就會(huì)發(fā)展出與反社會(huì)行為相關(guān)的冷酷無情的特征;為了確定是否腸道微生物組與人類的恐懼反應(yīng)有關(guān),本文中,研究人員對(duì)30名嬰兒進(jìn)行了一項(xiàng)隊(duì)列研究,他們仔細(xì)選擇了隊(duì)列來確保影響參與者機(jī)體腸道微生物組的許多因素盡可能的一致,比如,所有孩子都是母乳喂養(yǎng),且并未使用抗生素。隨后研究人員通過分析嬰兒糞便樣本來描述了其機(jī)體微生物組特征,并利用簡(jiǎn)單的測(cè)試來評(píng)估兒童的恐懼反應(yīng),此外,他們還觀察了兒童對(duì)佩戴萬圣節(jié)面具進(jìn)入房間的人所產(chǎn)生的反應(yīng)。
研究人員希望,這種經(jīng)歷對(duì)于孩子和其父母而言都是愉悅的,父母一直在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),他們可以隨時(shí)觀察到孩子,而這些的確是在嬰兒日常生活中會(huì)有的那種體驗(yàn)。整理了所有數(shù)據(jù)后,研究者發(fā)現(xiàn),機(jī)體腸道微生物組的特征或與嬰兒的恐懼反應(yīng)強(qiáng)度之間存在明顯關(guān)聯(lián)性;比如,一歲時(shí)機(jī)體微生物組不均一的兒童在其一歲時(shí)或許會(huì)更加恐懼,而不均一的微生物組則是由一小群細(xì)菌所主導(dǎo)的,然而即使在微生物組相對(duì)較為平衡時(shí)也是如此。
嬰兒腸道微生物組的組成或與非社會(huì)性的恐懼行為之間密切相關(guān)。
圖片來源:Carlson, A.L.,et al. Nat Commun 12, 3294 (2021). doi:10.1038/s41467-021-23281-y
研究人員還發(fā)現(xiàn),一歲時(shí)機(jī)體微生物群落的內(nèi)容或與其恐懼反應(yīng)有關(guān),與恐懼程度較低的兒童相比,反應(yīng)較強(qiáng)的嬰兒往往擁有更多某類細(xì)菌,而其它類型細(xì)菌則較少。然而研究人員并未觀察到兒童機(jī)體腸道微生物組與其對(duì)未佩戴口罩的陌生人所產(chǎn)生的反應(yīng)之間的關(guān)聯(lián),研究者解釋道,這或許是由于大腦中涉及處理潛在恐懼情況的不同部分導(dǎo)致的。對(duì)于陌生人而言或許存在一種社會(huì)因素,因此兒童或許會(huì)有一種社會(huì)戒心,但他們并不認(rèn)為陌生人是其直接的威脅;但當(dāng)孩子看到一張面具時(shí),他們并不認(rèn)為這具有社交性,于是其就會(huì)進(jìn)入機(jī)體大腦的快速評(píng)估部分。
作為研究的一部分,研究小組還利用MRI技術(shù)對(duì)兒童的大腦進(jìn)行了成像研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),1歲時(shí)微生物群落的組分或與大腦中杏仁核的大小有關(guān),而杏仁核是大腦中參與對(duì)潛在威脅做出快速?zèng)Q策的部分。將這些點(diǎn)聯(lián)系起來,研究人員發(fā)現(xiàn),微生物組或會(huì)影響杏仁核的發(fā)育和功能發(fā)揮,這或許是研究的一個(gè)亮點(diǎn),目前研究人員正在進(jìn)行深入探索來復(fù)制相關(guān)的研究結(jié)果。本文研究結(jié)果或?yàn)檠芯咳藛T提供了一個(gè)機(jī)會(huì)來幫助開發(fā)改善機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)健康的新型措施,同時(shí)研究者的長(zhǎng)期目標(biāo)就是學(xué)習(xí)新方法來促進(jìn)兒童的健康生長(zhǎng)和發(fā)育。
綜上,本文研究揭示了腸道微生物組在人類恐懼行為發(fā)生過程中扮演著關(guān)鍵角色,后期研究人員還需要進(jìn)一步招募更多參與者來證實(shí)本文所得到的研究結(jié)果。(生物谷世聯(lián)博研Bioexcellence)
小編推薦會(huì)議 2021年(第七屆) 腸道微生態(tài)與健康國際研討會(huì)
http://meeting.世聯(lián)博研Bioexcellence/2021MicIntestin
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