腸道細菌能影響人類健康，如今已算不上新鮮事。許多人都知道這些微生物能夠影響消化、過敏反應以及新陳代謝。上市的新書似乎都不約而同地詳細列舉出哪種飲食能讓腸道細菌最為健康，大勢已成，人們已司空見慣。

　　但這些微生物的影響可能更深入，深及人類大腦。腸道菌群的生態(tài)系統(tǒng)已為人所知，在世界各地，有越來越多的研究者正在探索這個微生物組(Microbiome)如何調節(jié)人類的想法和感覺?？茖W家們已經發(fā)現(xiàn)證據，這個總重一磅到三磅之間、包含著一千多種不同的細菌、由萬億個細胞共同形成的細菌集合物，在自閉癥、焦慮癥、抑郁癥和其他的疾病中發(fā)揮著關鍵作用。

　　“對于腸道菌群和大腦之間的聯(lián)系，人們突然興趣激增”，加州大學洛杉磯分校的胃腸病學家埃默蘭·邁耶（EmeranMayer）如是說。在過去的五年里，邁耶一直從事這一領域的研究。

　　加些脆弱擬桿菌，就能改善自閉

　　人們在關于自閉癥的研究中取得了一些非常引人注目的成果。數十年來，醫(yī)生、家長和研究人員已經注意到，大約四分之三的自閉癥患者同時伴有某些胃腸功能異常，如消化問題、食物過敏或麩質過敏(glutensensitivity)。這一發(fā)現(xiàn)促使科學家們檢驗腸道微生物與自閉癥之間的潛在聯(lián)系，近期的幾項研究表明，自閉癥患者的腸道菌群與對照組有顯著差異。加州理工學院的微生物學家薩爾基斯·馬茲曼尼亞（SarkisMazmanian）致力于研究腸道菌群中一種常見品種——脆弱擬桿菌（Bacteroidesfragilis），人們已發(fā)現(xiàn)這種細菌在一些自閉癥兒童體內數量較少。在兩年前發(fā)表在《細胞》（Cell）雜志的一篇論文中，馬茲曼尼亞和幾個同事用取自人體的脆弱擬桿菌飼喂有類似于自閉癥癥狀的小鼠，結果改變了小鼠體內的菌群組成，更重要的是，改善了它們的行為，使它們的焦慮程度降低，與其他小鼠的互動更多，表現(xiàn)出的重復性行為減少。

　　這些微生物具體如何與自閉癥互相作用，微生物究竟是自閉癥的一個觸發(fā)器還是防護盾，這些都仍然迷霧重重。但是馬茲曼尼亞和他的同事們已經確定了一個可能的關聯(lián)物，即一種名為4-乙基苯酚硫酸鹽（4-ethylphenylsulphate，簡稱4EPS）的化學物質，該物質由腸道細菌產生。他們發(fā)現(xiàn)，有自閉癥癥狀的小鼠，血液中4EPS水平比其他小鼠高出四十多倍。4EPS水平與大腦之間的關系尚不明確，但給小鼠注射了這一物質后，它們會出現(xiàn)類似自閉癥的癥狀。

　　因其在腸道菌群方面的工作，馬茲曼尼亞在2012年獲得了麥克阿瑟獎。他將這一發(fā)現(xiàn)形容為對研究微生物如何在自閉癥和其他神經發(fā)育障礙中起作用所取得的“潛在的突破性進展”。他表示，截至目前的研究結果表明，調整腸道細菌可能是治療自閉癥的一項可行的措施，至少對一部分病人來說是可行的。“也許我們可以扭轉這一疾病”，他說，“如果除掉產生4EPS的源頭，那么自閉癥癥狀便會消失，這是我們在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)的”。

　　加些雙歧桿菌，就能減少焦慮

　　科學家們也發(fā)現(xiàn)了腸道細菌影響焦慮和抑郁的一些證據。在加拿大安大略省漢密爾頓市，史蒂芬·柯林斯（StephenCollins）是麥克馬斯特大學的一位胃腸病學研究員，他發(fā)現(xiàn)乳桿菌屬（lactobacillus）和雙歧桿菌屬（bifidobacterium）的兩種細菌，能減少小鼠的焦慮樣行為（科學家不稱其為“焦慮”，因為你總不能去問一只老鼠它感受如何吧）。人類腸道中也有這兩種細菌。在一項研究中，他和他的同事收集了有焦慮行為傾向的小鼠的腸道細菌，然后把這些細菌移植到了另外一批比較安靜的小鼠體內，結果，原本安靜的小鼠表現(xiàn)出了焦慮傾向。

　　總的來說，這兩種微生物似乎是腸道——腦關聯(lián)中的主要參與者。愛爾蘭科克大學的神經科學家約翰·克萊恩（JohnCryan）研究了它們對動物抑郁的影響。在2010年發(fā)表在《神經科學》（Neuroscience）雜志上的一篇論文中，他給予了大鼠雙歧桿菌或者抗抑郁藥依地普侖（Lexapro），然后將大鼠置于一系列應激環(huán)境中，其中一項實驗是測量它們在一個沒有任何出口的裝滿水的水槽中能持續(xù)游動多長時間（大鼠們在不長時間后就會被救出，以防溺死）。結果發(fā)現(xiàn)，這兩者都有助于增加大鼠的耐力，并減少與壓力相關的荷爾蒙分泌水平。在另一項實驗中，他使用了乳桿菌，并得到了相似的結果?？巳R恩正在進行一項以人為被試的研究（測試被試反應時所用的方法不包括強迫游泳實驗）。

　　強迫游泳實驗常被用于測試嚙齒類動物的狀態(tài)。比較抑郁的動物會很快放棄游泳，漂浮不動。而比較心懷期望的動物則能堅持游泳較長時間。圖片來源：slideshare.net

　　到目前為止，大多數以菌群為基礎的腦研究都是以老鼠為實驗對象進行的，但是也已經有了一些以人為對象的研究。例如，柯林斯在去年將從焦慮癥患者體內提取到的腸道細菌移植給了“無菌”小鼠——這些小鼠被專門仔細地飼養(yǎng)長大，它們的腸道中原本沒有攜帶任何細菌。移植后，這些小鼠也表現(xiàn)得更為焦慮。

　　吃點益生元，就能降低壓力

　　還有一項研究，其對象是整個人體，而非僅僅是在人體寄生的細菌。牛津大學的神經生物學家菲爾·伯內特（PhilBurnet）發(fā)表在2015年5月的《精神病藥理學》（Psychopharmacology）雜志上的一篇論文，研究了為腸道細菌提供支持的碳水化合物——益生元（prebiotic），是否能影響45名健康志愿者的壓力水平。在實驗中，部分受試者每天服下5.5克名為低聚半乳糖（galactooligosaccharide，簡稱GOS）的粉狀碳水化合物，而其他受試者服下的是安慰劑。在之前的大鼠實驗中，這些研究者們已證實GOS能促進乳桿菌和雙歧桿菌的生長，而腸道中乳桿菌和雙歧桿菌數量多的大鼠，其體內影響焦慮的幾種神經遞質水平也更高，包括一種名為腦源性神經營養(yǎng)因子（BDNF）的神經遞質。

　　在這個實驗中，服用了GOS的受試者體內皮質醇的水平更低，那是一種關鍵的應激激素。當測試中，單詞在屏幕上快速閃回時，服用了GOS的受試者更專注于積極的信息，對消極信息的關注則較少。這項測試常用于測量焦慮和抑郁水平，因為焦慮癥和抑郁癥患者往往非常關注威脅性的或消極的刺激。伯內特和他的同事們注意到，這個結果與受試者服用抗抑郁或抗焦慮藥物得到的結果相似。

　　加州大學洛杉磯分校的研究者邁耶所做的人體研究可能是最為人所知的。他招募了25名健康的女性作為受試者，在四周時間里，受試者中的12人每天服用兩次市售的酸奶，每次一杯。其余人則未曾服用。酸奶是一種益生菌，也就是說它含有活的細菌，在這個實驗中用的酸奶含有四個屬種的細菌，即雙歧桿菌、鏈球菌（streptococcus）、乳球菌（lactococcus）和乳桿菌。在實驗開始前和開始后，受試者都接受了腦部掃描來測量她們對一串面部表情圖像的反應，包括愉悅、悲傷、氣憤等。

　　出乎邁耶的意料，兩組受試者在測試中的表現(xiàn)存在顯著差異，服用酸奶的受試者對圖像的反應比對照組更平靜，該結果于2013年發(fā)表在《胃腸病學》（Gastroenterology）雜志上。“對比是明顯的”，邁耶說。“我們完全沒有料到這點。每天服用兩次酸奶，持續(xù)幾周就可以對你的大腦起一些作用。”他認為酸奶中的細菌改變了受試者腸道微生物的組成，從而導致產生了改變腦化學的物質。

　　腸道細菌，也許是下一代精神藥物

　　腸道菌群如何改變了大腦尚不明確。大多數研究者都認為這些微生物可能通過多重機制來影響大腦?？茖W家們已經發(fā)現(xiàn)腸道細菌能產生神經遞質，如5-羥色胺、多巴胺和γ-氨基丁酸。這些神經遞質在人的情緒方面發(fā)揮著關鍵作用（許多抗抑郁藥物都是通過增加這些化合物的水平而發(fā)揮作用）。某些細菌還會影響人體對這些化合物的代謝，從而有效地調節(jié)它們在血液和腦中的水平。腸道細菌還可能產生其他的神經活性物質，包括一種叫做丁酸鹽（butyrate）的物質，這種物質已被認為與減輕焦慮和抑郁有關?？巳R恩和其他人的工作還表明，有些微生物能激活腸道和腦交聯(lián)的主要途徑——迷走神經。此外，腸道菌群與免疫系統(tǒng)息息相關，而免疫系統(tǒng)自身可以影響情緒和行為。

　　從進化論的視角來看，人體寄生細菌和腦的這種交互作用也可以解釋。畢竟，細菌已在人體內居住了數百萬年。克萊恩表示，隨著時間推移，至少有一部分微生物已經發(fā)展出了基于自身目的而塑造宿主行為的方式。改變情緒是細菌一項可能的生存策略，他認為，“心情愉悅的人在社交中更為活躍。他們越熱衷于社交，細菌獲得交換和擴散的機會就越大。”

　　科學家們仍然在研究腸-腦細菌網絡如何運作，克萊恩認為這可以用來治療精神方面的疾病。“這些細菌最終可以像現(xiàn)在的百憂解或安定那樣使用”，他說。因為這些微生物有長久地改變我們大腦的經驗，它們可能比我們現(xiàn)在使用的藥理學方式更加精確，更加敏感，這意味著副作用更小。“我認為這些微生物將在我們如何治療這些疾病上發(fā)揮切實的作用”，克萊恩說，“這是一種全新的調節(jié)大腦功能的方式。”