肠道微生物“指挥”我们的大脑？
转载自积香苑
人体的肠道世界太过于神秘，寄居在人体肠道内的微生物们影响了人体的对食物的消化、吸收，甚至影响人体的免疫力以及对药物的吸收和抗药性。而最新科研发现肠道内的微生物居然可以“指挥”我们的大脑进行工作。
无论是转换心情、做出决策还是采取行动，你头顶的那个大脑，都不是你身上唯一一个进行思考的部件。有那么一个不顺心的早晨，你上班迟到了，错过了一个关键的会议，现在你的BOSS对你十分生气。所以你在午餐时直接走过甜品区，直奔那些特别甜腻的食物。你控制不住自己——在我们倍感压力时，大脑会鼓励我们寻找“慰藉食物”。这一点已经众所周知。但你可能不知道的是，真正的罪魁祸首或许并不是那个藏在你颅骨里的大脑，而是你的“另一个大脑”。
是的，没错，你还有“另一个大脑”。你的身体里还有另一套独立的神经系统。其机制实在太过复杂，因此常被人戏称为“第二个大脑”。它拥有大约5亿个神经元——差不过是大鼠大脑神经元的5倍之多；它大约有9米长，从你的食道一直延伸到你的肛门。或许正是这个大脑，让你在承受压力时更加渴望甜点、奶油、薯片和饼干。
肠神经系统（enteric nervous system ENS）嵌在肠道壁上。科学家从很久以前就知道它能控制消化运动。但现在看来，它似乎也在我们的身体和精神健康方面扮演着相当重要的角色。它既可以独立工作，也可以跟你头顶的那个大脑通力合作。虽然你意识不到自己的肠道正在进行“思考”，但是肠神经系统确实可以帮助你察觉环境中的威胁，进而影响你作何反应。纽约市哥伦比亚长老会医疗中心（Columbia-Presbyterian Medical Center）的迈克尔·葛森（Michael Gershon）介绍说：“肠道向大脑发送的大量信息，都会影响我们的幸福感——我们甚至都意识不到。”
如果你“潜入”人体内部，你肯定能找到大脑，还有那些从脊髓发出来的末梢神经细胞。但肠神经系统是一套广泛分布在两层肠道组织里的神经网络，远不如大脑那样明显（如下图）。因此，直到19世纪中叶，科学家才发现了它的存在。它是自主神经系统的组成部分。自主神经系统属于外周神经系统，专门负责控制内脏的运作。它也是“原始的神经系统”（original nervous system），早在距今5亿年前的首批脊椎动物身上就已经出现。后来随着脊椎动物不断演化，它也变得越来越复杂——甚至有可能是它促进了大脑的形成。
消化当然是一项复杂的工作。所以有一套专门的神经网络负责调控，确实合情合理。肠神经系统不仅可以控制食物在胃中的机械混合、调节肌肉收缩从而让食物在肠道中移动，而且还能维持肠道不同部位的生化环境，维持消化酶工作所需的正常酸碱度和化学组成。
肠神经系统之所以需要那么多神经元，其实还有另外一个原因：吃东西总会带来危险。因此肠道跟皮肤差不多，它们都必须阻止潜在的危险入侵者——比如细菌和病毒——进入身体内部。如果有病原体穿过肠壁，肠壁上的免疫细胞就会分泌包括组胺在内的发炎物质（inflammatory substances），让肠神经系统中的神经元捕捉到危险信号。然后“肠中大脑”要么会催发腹泻，要么会警告“头顶大脑”。而“头顶大脑”可能会决定催发呕吐反应，或者让人上吐下泻。
你一定知道这些激烈的肠道反应，或者某些轻微一点的，伴随兴奋、恐惧和压力而来的胃部感觉——你甚至都不需要成为一名肠道病专家，哈哈哈。过去数百年来，人们一直相信肠道会与大脑相互作用，从而影响人类健康，或者给人带来疾病。不过直到上个世纪，科学家才开始仔细研究这二者之间的关联。该领域的先驱人物有二：一位是美国医生拜伦·罗宾逊（Byron Robinson），他在1907年出版了《腹部和盆骨中的大脑》（The Abdominal and Pelvic Brain）；另一位是跟他同时代的英国生理学家约翰内斯·兰利（Johannis Langley），他发明了“肠神经系统”这个词。大约就在那个时候，科学家才清楚了解到肠神经系统可以自主运作；就算把它和大脑的主要连接——迷走神经——切断，肠神经系统依然能调控消化运动。虽然科学家做出了这些重大发现，但是学界对“肠中大脑”的兴趣曾经一度衰落。直到20世纪90年代，一个名为“神经胃肠病学”（neurogastroenterology）的新领域才横空出世。
我们现在知道，肠神经系统不仅可以自主运作，而且还能影响大脑。事实上，在迷走神经传递的信号中，大约90%都并非来自“头顶大脑”，而是来自肠神经系统。
------科学家认为肠道神经元产生的多巴胺，就跟“头顶大脑”产生的一样多。最有意思的是，无论你何时进行测量，人体内大约95%的血清素都存在于肠神经系统之中。
------那么这些神经递质到底在肠道中做了什么呢？大脑中的多巴胺，是一种与愉悦和奖励系统有关的信号传导分子。肠神经系统里的另外一种信号传导分子是血清素——它还有个更广为人知的名字：“感觉良好分子”，因为它可以防止抑郁，还能调节睡眠、食欲和体温。
------但这又会对我们的心情产生怎样的影响？科学家认为，在肠道中产生的神经递质虽然不能进入大脑——虽然从理论上说，它们可以进入缺乏血-脑屏障的小型大脑区域，比如下丘脑。并向大脑传送的神经信号，还似乎确实可以影响心情。比如一项发表于2006年的研究指出，在其他治疗手段都失败的情况下，刺激迷走神经也可以成为一种治疗慢性抑郁症的有效办法。
迈克尔·葛森认为，原因在于我们可以通过肠道获得大量的环境信息。他说：“请记住：我们肠道内的世界，其实就是我们身体外的世界。”所以我们不单可以通过眼睛看到危险、通过耳朵听到危险，还能通过肠道侦测危险。美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯中心（Johns Hopkins Center for Neurogastroenterology）的神经胃肠病学主任潘卡·帕斯理查（Pankaj Pasricha）指出，如果没有肠道，就没有维持生命的能量。他说：“肠道的活力和健康运作特别重要，所以大脑需要跟肠道建立起直接而密切的联系。”
“直觉”或“直觉反应”两个词的英文一个是“gut instinct”，一个是“gut reaction”，都包含了“gut”——也就是“肠道”。但其实“胃中有蝴蝶”之类的反应，根源仍然在于大脑传来的“战斗或逃跑”信号。这类信号会让我们产生焦虑或兴奋之感，进而影响我们的决策，让我们决定该不该玩蹦极，或者该不该安排第二次约会。但是这些决策是否有可能来自于你的“第二个大脑”？这一说法并没有得到确切的证明。潜意识中的“直觉”，确实需要肠神经系统参与；但真正感觉到威胁的，其实还是我们头顶上的大脑。就连葛森都认为，我们的“第二大脑”无法进行有意识、有逻辑的理性判断。但如果没有一个健康、发育成熟的肠神经系统，那么我们面临的问题远不止消化不良这么简单。帕斯理查发现，如果对新生大鼠的胃部施加较为温和的化学刺激，会让它们比其他大鼠更加郁闷和焦虑；即使在生理损伤痊愈之后，心理症状也仍然会持续很长时间。他说，包括刺激皮肤在内的其他伤害，就不会产生这样的影响。
现在已经有越来越多人认识到，我们肠道里的神经系统绝不仅仅负责消化。部分原因在于，科学家发现“第二个大脑”与多种大脑疾病有关。以帕金森氏症为例：这是一种与运动和肌肉控制有关的疾病，其病因是大脑中负责生产多巴胺的细胞损失。但是德国法兰克福大学的海科·布拉克（Heiko Braak）发现，造成细胞损失的蛋白质团块“莱维小体”（Lewy bodies），同样也出现在肠道内负责生产多巴胺的神经元中。布拉克检查了死于帕金森氏症的患者体内莱维小体的分布状况，认为莱维小体其实最早出现于肠道（可能是病毒等环境因素造成的），继而经由迷走神经扩散至大脑。
与之类似，在阿兹海默氏症患者大脑里找到的特征斑块或缠结，也同样存在于他们的肠道神经元里。我们知道，自闭症患者也容易患上肠胃病——科学家认为，引起这类肠胃病的，正是那些影响大脑神经元的基因突变。
在我们体内，应答各种压力主要靠下“丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）”。它是大脑边缘系统的主要功能部分，对我们的情感和记忆有重要影响。压力激活HPA轴，最终会导致皮质醇激素释放，皮质醇激素也称“压力激素”，对身体多个器官都有影响，包括大脑和肠道。通过这种方式，大脑对压力的应答就会直接作用于肠道的各种细胞，比如：上皮细胞、免疫细胞、肠道神经细胞、星型间质细胞（肠道起搏点）、肠嗜铬细胞（5-羟色胺合成细胞）等。这些细胞也受肠道细菌的影响。尽管肠道细菌对大脑的调节机制还不明确，但是有证据显示，肠道菌群与大脑之间确实存在“对话”。
编译自：Gut instincts: The secrets of your second brain，NewScientist
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