快乐的内脏造就快乐的大脑。
你有没有想过，你的快乐和不快乐，很可能只是你自己肠道内微小微生物的活动变化造成的？你可能会觉得这只是瞎猜空，但事实证明这种情况并非无稽之谈。
1.“房客”微生物是如何与肠道“豪宅”中的大脑取得联系的？
微生物不仅存在于我们身体暴露的部位，也存在于我们的体内。人类在身体内外与这些共生微生物共存生活。人体肠道内存在大量的微生物，主要成员是细菌，其他还有原虫和病毒。
可以解释我们的肠道里有微生物。事实上，它们有显著的好处。例如，它们可以将复杂的难消化食物分解成短链脂肪酸(作为能量来源)；身体的免疫系统也有助于它们。此外，它们还能合成一些维生素和生物活性分子。
*译者注1:原生动物——又称原生动物。身体是由单细胞组成的，所以也叫单细胞动物。常见的原虫包括淡水中的草履虫、寄生在人体肠道内并引起腹泻和腹痛的贾第鞭毛虫等。
*译者注2:短链脂肪酸——又称挥发性脂肪酸，包括甲酸、乙酸和丙酸等。被后肠快速吸收后，既储存能量又降低渗透压，短链脂肪酸对维持大肠正常功能和结肠上皮细胞的形态和功能有重要作用。
人类的肠道是一个包含大量微生物的建筑。据估计，肠道中微生物的数量与人类真核细胞的数量之比为10: 1。虽然它们非常小，但这100万亿个细胞的总质量约为1-2kg。换句话说，这几乎相当于成年人大脑的质量，可以说是相当奢侈了。
多功能肠道微生物与人体健康密切相关，最近又与精神健康联系在一起。这是一个令人着迷的新研究领域，其中有人提出了一个论点:肠道微生物与我们的中枢神经系统之间存在联系，微生物可以与我们的大脑“交流”；根据这一理论，这种“交流”通过许多不同的方式进行。
与大脑的沟通渠道不是单行道，而是双向渠道。这些通道被称为肠道微生物群和大脑之间的双向沟通通道。
它是通过控制肠道和大脑神经元来实现交流的众多渠道之一。这个通道连接中枢神经系统(CNS)和肠道神经系统(也称为肠道或第二大脑)。在这里，迷走神经充当了它们交流的桥梁。它在我们体内向四面八方延伸，所以也被称为“wanderernerve”。
关于这个通道的一个令人惊讶的事实是，90%的信号纤维是从肠道连接到大脑的，而只有大约10%的纤维以相反的方式存在(即从大脑到肠道)。这种显著的差异为我们提供了一个关于沟通主导方向的线索。
传递的信号到达中继结构后，会继续通过突触传递到负责调节、情绪、联想、运动或感觉的脑区。在这个过程中，神经递质也起到了促进大脑传导和沟通的作用。
小鼠实验帮助我们建立了关于迷走神经信号传递的结论。
例如，一项对小鼠的研究表明，益生菌补充剂对焦虑和抑郁有益，前提是受试者具有完整的迷走神经。对于那些患有抑郁症的人来说，刺激他们的迷走神经被认为是一种可行的方法。
迷走神经只是大脑和肠道之间许多可行的沟通渠道之一，血清素是另一个。血清素在中枢神经系统和大脑肠道中起着神经递质的作用。虽然其实际生物功能复杂多样，涉及认知、奖赏、学习、记忆等多种生理过程的调节，但也有助于人的幸福感和幸福感。
我们的肠道中大约有95%的血清素，血清素传递的变化可能会引起胃肠疾病和一些精神疾病的病理症状，这可能是它们经常相互发生并发症的原因。
大脑血清素的合成取决于其前体色氨酸的水平。色氨酸是人体不可缺少的氨基酸，我们必须在饮食中摄入足量的色氨酸。
一项研究表明，外源性色氨酸水平会影响大脑活动和行为。此外，抑郁症还与人血浆中色氨酸浓度的降低有关。有趣的是，有证据表明益生菌也可以影响色氨酸代谢，但这种相互作用背后的具体机制尚不清楚。要弄清楚肠道微生物群与大脑中枢神经系统之间沟通的具体过程，科学家还有很长的路要走。
令人着迷的是，还有许多其他的交流渠道，包括与免疫系统、激素反应、短链脂肪酸和宿主遗传有关的渠道。
*译者注:宿主遗传——指的是人类宿主本身可能影响肠道益生菌等寄生生物的结构，并将这种影响传递给子女，导致亲属间肠道益生菌的相似性。目前，它们之间的具体关系还在研究中。
简而言之，我们肠道中的微生物可以与中枢神经系统(大脑)进行交流，并与我们的情绪、认知等产生好或坏的后果。
2.是什么影响了这些微生物？
能影响微生物的因素有很多，比如遗传、环境、分娩方式……但最重要的因素是饮食，饮食占肠道微生物的50%，是我们唯一能控制的因素。
这迫使我们思考，如果我们有意选择的食物可能会影响我们的情绪，这种影响是否经常发生？
人类肠道中有成千上万的微生物，这些多样化的微生物群需要广泛的营养和能量来源来促进它们的正常生长和功能。如果人类宿主的膳食多样性降低，必需营养素的摄入也减少，特定微生物生长所需底物的可利用性也降低，最终会导致肠道的生物失衡。
最近，人们的饮食结构发生了很大的变化。例如，红肉、高脂肪食物和精制糖的摄入量增加了。这种饮食上的“西化”，再加上久坐的生活方式，会导致人体肠道菌群的变化。
慢性炎症性疾病，如心血管疾病、肥胖、抑郁、过敏、糖尿病和自身免疫性疾病或多或少都是这种变化的结果。
*译者注:红肉——指烹调前呈现红色的肉类，如猪肉、牛肉等。饱和脂肪含量高。
影响膳食微生物的关键因素有两个，即益生菌和益生元。
益生菌
益生菌是可以栖息在肠道内，对宿主健康有益的生物。酸奶和奶酒都是益生菌食品。在过去的十年中，许多研究表明益生菌和我们的行为之间存在一定的关系，并且这种关系在啮齿动物和人类中都有记录。
在动物实验中，科学家测试了不同种类的益生菌。但是，似乎并不是所有的菌群都有利于行为调节。益生菌菌株，尤其是乳酸杆菌和双歧杆菌，已经显示出显著的益处。
益生元
益生元可以说是我们体内难以消化的食物成分，可以选择性的刺激肠道内乳酸菌、双歧杆菌等益生菌的生长。
最近，一项人体研究表明，补充益生元(低聚半乳糖)的受试者表现出对神经内分泌应激的抑制作用，并增加了应对积极和消极警惕，表现出早期抗焦虑的特征。
*译者注:警惕)——心理学上定义为长时间集中注意力的能力。它能增加人的心理负荷，诱发显著的压力水平。
益生菌的免疫调节作用可以通过T调节细胞群的产生和抗炎细胞因子IL-10的合成分泌来实现。
*译者注:T调节细胞——一组负调节机体免疫反应的淋巴细胞。起到保护机体免受免疫反应引起的过度劳损的作用。
然而，还有其他可行的方法。例如，有研究指出，肠道通透性增加可诱发抑郁症状，这种症状可能是由内毒素引起的炎症引起的，也可能是由胶质细胞和携带受体的神经细胞直接激活，从而对各种微生物产物产生反应。
鉴于一些益生菌已被发现改善上皮屏障功能，从而降低其通透性，这一机制可能解释了益生菌对认知反应的有益作用。
*译者注:内毒素——又称脂多糖。它是革兰氏阴性菌外膜的主要成分，对细菌的结构完整性有很大的帮助。存在于血液中，称为内毒素血症，肠源性内毒素血症可增加肠道通透性。
在一项研究中，健康女性负责控制情绪中枢处理的大脑活动变化，这与她们连续4周摄入发酵益生菌乳制品(FMPP)有关。因此，益生菌补充剂和迷走神经刺激的结合是否能够促进抑郁症的治疗益处将是一个有趣的研究方向。
虽然益生菌的摄入与大脑健康和行为之间的关系已经得到很好的证实，但这种关系的确切机制需要更多的讨论和适当的专门研究。
科学家还对其他饮食干预措施进行了评估，发现肥胖很容易导致智力低下，这或多或少是由于肠道菌群生态失衡造成的。最近的一项研究表明，在高脂肪饲养环境中培养的肥胖微生物群，移植到健康的啮齿动物体内，会导致认知能力下降。
此外，将高脂环境中繁殖的微生物组植入小鼠体内后，小鼠内侧前额叶皮质中的炎症标记物和肠道通透性增加，表明免疫信号传递的通道可能是微生物组与大脑沟通的关键中介。
这些有趣的结果表明，即使宿主不肥胖，肥胖的微生物群也可能导致类似肥胖的行为缺陷。这进一步表明，基于微生物组的饮食干预可能有助于治疗肥胖相关的精神疾病。
科学家还发现了与微量元素镁的联系。饮食中缺乏镁容易增加抑郁行为，改变肠道微生物群。这表明缺镁引起的肠道菌群变化可能是抑郁行为的影响因素。
一个有趣的发现表明，饮食中镁缺乏的人肠道微生物区系的变化与海马中IL-6水平的降低之间存在显著的相关性。这表明这种免疫调节可能是肠道微生物群组成改变引起行为改变的机制。
*译者注:IL-6-6，即白细胞介素-6，能促进血细胞的发育。其主要免疫功能是加强其他细胞因子的作用。
3.摘要
显然，有许多主要的代谢、内分泌和神经途径连接着我们的肠道和大脑。事实上，肠道中数万亿的微生物及其副产物对这些通路的可塑性大有裨益。虽然这一研究领域发展迅速，但仍处于起步阶段。
关于细菌代谢物影响大脑功能的程度，仍然缺乏知识。部分原因是肠轴涉及的通路太复杂，科学家可以通过进一步的研究克服困难。
此外，个别营养素对这些通道中信号转导的影响有待进一步研究。
事实上，饮食对微生物群有着显著的影响。因此，饮食干预可以有益地调节我们体内微生物的多样性和功能。科学家需要对迄今为止使用的益生菌菌株进行更多的研究，以反复验证这一结论。
真正的“精神益生菌”(一种可能有益于精神健康的活细菌)的有利可图的可用性只有在严格的人体试验后才能揭示。益生菌和其他更强的饮食干预措施，包括膳食脂肪和多酚，也可能改变肠道和大脑的连接，从而改善神经精神疾病，并可能成为精神健康的长期干预措施。
此外，饮食干预可用于调节与微生物、肠道和大脑功能障碍相关的已知途径。比如开易于消化的消炎饮食或蛋白质(使色氨酸容易获得，血清素的前身)；此外，微量营养素和常量营养素的充足供应对健康至关重要，这为微生物群的健康奠定了基础。
最近，测序技术得到了广泛的发展，我们可以更深入地了解肠道微生物的组成以及不断变化的微生物组与我们行为之间的关系。我们仍然需要做研究来定义“正常肠道微生物群”，这可能为个性化益生菌或个性化治疗提供可能。
此外，这项技术还可能为精神疾病患者提供有前途、物有所值的实用干预措施。营养干预措施可以作为精神疾病多因素治疗和生物心理社会治疗的全新支柱。正因如此，精神科医生和心理治疗师具备基本的营养学知识非常重要。
