永无止境的恐惧与肠脑轴

                                               

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自然的一项新研究发现,肠道微生物对于消除小鼠的恐惧反应至关重要.这可以帮助临床医生为(PTSD)的人制定策略.该研究是对肠脑轴力学的不断探索中的最新成果.

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恐惧很难消除.
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简介

自从疾病的细菌理论引入以来,我们已经走了很长一段路.今天,我们意识到生活中的大多数细菌都是为了我们的利益而存在,而不是为了杀死我们.更令人惊讶的是,这些微小的细菌可以改变我们的行为,影响大,并改变我们的情绪.一个真正激进的新研究领域围绕着肠脑轴展开,并且在涉及微生物学,神经病学和的所有相关领域都取得了重大成就,并通过内分泌学,免疫学和胃肠病学进行了深入研究.

我们的觉醒始于21世纪初,当时藤田伸之(Nobuyuki Sudo)表明,无细菌繁殖和繁殖的无菌小鼠对压力的反应异常.那也许只是一个奇怪的发现,但是随后,Sudo给小鼠提供了一组新的肠道微生物,表明小鼠又恢复了正常.这表明存在意料之外的因果关系:肠道细菌会影响行为.

苏多还发现,如果他等了太久才提供微生物,他将无法再对小鼠进行归一化处理.超过一定年龄后-即使肠道充满了健康的微生物-小鼠也无法使其压力反应正常化.

一般而言,动物似乎有着相同的轨迹:野生动物将在人类周围受到压力,除非它们作为幼崽被人类处理.细菌会产生另一种印迹. Sudo表明,肠道对行为的影响是通过称为HPA轴的东西进行的,HPA轴是大脑与涉及压力激素的肾上腺之间的连接.

制定机制

科克大学的John Cryan和Ted Dinan的后续研究表明,肠脑连接至少使用三个管道:神经元,激素和免疫因子.为了描述那些影响大脑和情绪的细菌,Dinan创造了术语 psychobiotic .

Cryan,Dinan及其同事表明,切断连接肠道与大脑的迷走神经可以消除某些细菌的影响,这表明至少部分心理作用是由神经系统直接传递的.他们还探索了第四条肠脑管道:微生物代谢产物.这些是细菌在进食和代谢食物时分泌的化学物质.不同的细菌在不同的情况下会产生独特的代谢产物.其中一些代谢物是短链脂肪酸,例如丁酸,可以使其进入大脑,从而影响大脑的生长和功能.

恐惧研究

大卫·阿迪斯(David Artis),朱可可(Coco Chu)和威尔·康奈尔大学(Weill Cornell)的合作者进行的这项新研究发现了一系列影响大脑如何处理恐惧的代谢产物.尤其是,科学家们正在研究小鼠克服学习到的恐惧反应需要多长时间.在发出信号音后,立即对这些小鼠进行小小的足部电击.学会了这种联系后,每当听到信号时,他们都会陷入恐惧中.他们的大脑将听到信号的神经元与那些预期电击的人联系在一起.这种硬连线的神经连接就是您巩固大脑记忆的方式.

这是教科书中列出的标准的巴甫洛夫式条件.同样在教科书中:弹奏音调但不再给您带来震撼时,这种效果的丧失.正常小鼠和无菌小鼠都可以学习恐惧关联,但是Artis和同事发现,无菌小鼠不能 unlearn it.只要它们保持无菌,它们在听到信号时就会始终冻结.

与Sudo的老鼠一样,如果他们再给无菌老鼠一些健康的微生物,他们将无法了解这种关联.他们的恐惧反应很快消失了.而且-就像Sudo的老鼠一样-直到老鼠达到一定年龄才起作用.在那之后,即使肠道菌群很好,他们也总是对音调做出反应.

研究人员排除了迷走神经和免疫系统的作用.相反,他们发现这种作用与四种特定的代谢产物密切相关.在正常生殖的小鼠中,这些代谢物从肠道进入大脑,并促进记忆形成和随后的遗忘.没有细菌来提供那些代谢产物,无菌小鼠似乎注定会永远对毫无意义的语调做出反应.

那又怎样呢?

这似乎都是学术性的.无菌小鼠中条件性恐惧与人类有什么关系?

一个令人兴奋的结果是发现了可能影响肠脑轴的这些新型代谢产物.仍存在针对肠道中成千上万种物种的代谢物的图谱,但知道它们可能是消除恐惧的关键,这令人着迷,并为未来的研究提供了动力.它为科学家们提供了一种新的方式来追踪肠脑动作.

尽管无论如何小鼠研究与人类的相关性尚不清楚,但对于学来说却是卓有成效的.小鼠对焦虑,社交压力,抑郁和PTSD的研究为人类行为提供了令人惊讶的有用见解.并且请记住,当前大多数精神科药物都经过广泛的啮齿动物测试,然后才在人体中试用过.

不难看出这项研究与PTSD之间的联系.在许多士兵(和战时平民)中发现了PTSD,他们仍然可能会把大声的声音误认为是迫击炮发射,并反省着即将发生爆炸.一旦士兵在远离战场的平民生活中作出反应,就会适得其反.他们的问题类似于无法解除恐惧联系的无菌鼠标的问题.如果有一种方法可以消除这种关联,那么它可以治愈这种使人衰弱的焦虑症.

这项研究可以帮助患有焦虑症或PTSD的人摆脱其条件性反应吗?特定的肠道细菌能帮助这些人吗?听起来有些牵强,但我们发现的关于肠脑轴的几乎所有内容也是如此.

这是这项新研究的诱人成果之一.请继续关注这项重要的研究.

参考

须藤,信行,千田洋一,相叶裕二,园田顺子,大山直美,余小年,久保千春(Chiharu Kubo)和古贺康宏(Yasuhiro Koga). “产后微生物定殖程序对小鼠的下丘脑-垂体-肾上腺系统进行应激反应."生理学杂志558号. Pt 1(2004年7月1日):263-75.

Dinan,Timothy G.,Catherine Stanton和John F. Cryan. “精神药物:新型的精神药物."生物精神病学74,没有. 10(2013年11月15日):720–26.

Bravo,Javier A.,Paul Forsythe,Marianne V. Chew,Emily Escaravage,HélèneM. Savignac,Timothy G. Dinan,John Bienenstock和John F. Cryan. “摄入乳杆菌菌株通过迷走神经调节小鼠的情绪行为和中枢GABA受体表达."美国国家科学院院刊108,no. 38(2011年9月20日):16050-55.

Chu,Coco,Mitchell H. Murdock,Deqiang Jing,Tae Hyung Won,Hattie Chung,Adam M. Kressel,Tea Tsaava等. “微生物群调节神经元功能和恐惧消灭学习."自然574号7779(2019年10月):543-48.

VanElzakker,Michael B.,M.Kathryn Dahlgren,F.Caroline Davis,Stacey Dubois和丽莎·申(Lisa M.Shin). “从巴甫洛夫到创伤后应激障碍:灭绝啮齿动物,人类和焦虑症中的有条件恐惧."学习与记忆神经生物学113(2014年9月):3-18.

                                               
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