到目前為止，腸道細(xì)菌可以影響一個(gè)人的健康的觀點(diǎn)，已經(jīng)不是什么新鮮事，相信很少人會(huì)再懷疑。許多人都知道腸道微生物會(huì)影響消化、過敏和新陳代謝。這一趨勢(shì)幾乎已經(jīng)司空見慣。

腸道微生物的觸角也在進(jìn)一步延伸，已經(jīng)進(jìn)入到我們的大腦。世界各地越來(lái)越多的研究開始關(guān)注腸道微生物是如何調(diào)控人們的思想和感受的?？茖W(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，腸道中上千種、數(shù)以萬(wàn)億計(jì)、重達(dá)2-3公斤的細(xì)菌可能在自閉癥、焦慮癥、抑郁癥、阿爾茨海默病、帕金森病、多發(fā)性硬化癥以及其它神經(jīng)系統(tǒng)疾病中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

一些最有趣的研究是關(guān)于自閉癥的。幾十年來(lái)，醫(yī)生、自閉癥患兒父母和研究人員都注意到，大約四分之三的自閉癥患者也有一些消化道異常，比如消化問題、腹瀉便秘、食物過敏或麩質(zhì)過敏等等。這一認(rèn)識(shí)使科學(xué)家們開始研究腸道微生物與自閉癥之間的潛在聯(lián)系。一些研究發(fā)現(xiàn)自閉癥患者的腸道菌群組成與健康對(duì)照差異顯著。加州理工學(xué)院的微生物學(xué)家Sarkis Mazmanian專注于一種叫做脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）的常見物種，這一物種在一些自閉癥兒童中數(shù)量較少。2013年發(fā)表在《Cell》雜志上的一篇論文中，Mazmanian及其同事給母體免疫激活造成的具有類似自閉癥癥狀的小鼠補(bǔ)充從人類中分離的脆弱擬桿菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)脆弱擬桿菌改變了小鼠的腸道菌群組成，更重要的是改善了它們的行為：它們變得不那么焦慮，與其它小鼠交流得更多，并且表現(xiàn)出較少的重復(fù)刻板行為。

究竟腸道微生物是如何與自閉癥相互作用的，究竟是原因還是結(jié)果，仍有待進(jìn)一步的研究。Mazmanian及其同事發(fā)現(xiàn)了一種可能的聯(lián)系：一種叫做4-乙基苯基硫酸鹽（4-ethylphenylsulphate，4EPS）的化學(xué)物質(zhì)，似乎是由腸道細(xì)菌產(chǎn)生的；他們發(fā)現(xiàn)，有自閉癥癥狀的小鼠血液中的4EPS水平比其它小鼠高40多倍。4EPS的水平與大腦之間的聯(lián)系尚不清楚，但是當(dāng)動(dòng)物被注射這種化合物時(shí)，它們就會(huì)出現(xiàn)類似自閉癥的癥狀。

這些結(jié)果表明，調(diào)節(jié)腸道菌群，至少在一部分患者中，可能是一種可行的治療自閉癥的方法。4EPS在這個(gè)過程中發(fā)揮了重要作用；這就像水流一樣，如果你關(guān)掉產(chǎn)生這種化合物的水龍頭，那么癥狀就會(huì)消失，我們就可能能夠扭轉(zhuǎn)這種疾病，這就是研究人員在小鼠模型中看到的結(jié)果。

科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明腸道細(xì)菌可以影響焦慮和抑郁。加拿大麥克馬斯特大學(xué)腸胃病學(xué)研究人員Stephen Collins發(fā)現(xiàn)，乳酸桿菌和雙歧桿菌菌株可以減輕小鼠的焦慮樣行為。人類腸道中也攜帶有這兩種細(xì)菌。在另一項(xiàng)研究中，Stephen Collins及其同事從一種平常活動(dòng)較少的膽小的小鼠身上收集腸道細(xì)菌，然后將它們移植到另一種平常比較活躍的敢于冒險(xiǎn)的小鼠中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原本活躍的小鼠似乎變成了不那么活躍的“膽小鬼”。

總的來(lái)說(shuō)，這兩種微生物似乎都是腸-腦軸中腸道與大腦交流的主要參與者。愛爾蘭科克大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家John Cryan已經(jīng)在動(dòng)物模型中研究了它們對(duì)抑郁癥的影響。2010年發(fā)表在《Neuroscience》雜志上的一篇論文中，研究人員給小鼠提供了雙歧桿菌或常見抗抑郁藥西酞普蘭；然后讓小鼠接受一系列的應(yīng)激事件，其中包括一項(xiàng)稱為“強(qiáng)迫游泳”的試驗(yàn)，測(cè)試它們?cè)谝粋€(gè)沒有出口的水箱中持續(xù)游泳的時(shí)間。雙歧桿菌和西酞普蘭都能有效地減少小鼠在強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中的不動(dòng)時(shí)間，提高小鼠的耐力，并降低應(yīng)激相關(guān)激素的水平，表明它們的抗抑郁作用。另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用的是乳酸菌，也發(fā)現(xiàn)有類似的結(jié)果；補(bǔ)充乳酸菌使小鼠變得更有冒險(xiǎn)精神，而且受壓力的影響更小，表明其抗焦慮作用。

到目前為止，大多數(shù)微生物影響大腦的研究都在小鼠身上進(jìn)行的，但是也有一些涉及人類的研究。例如，研究人員將焦慮人群的腸道細(xì)菌轉(zhuǎn)移到無(wú)菌小鼠中，移植后，這些小鼠也表現(xiàn)得更加焦慮。

其它研究也檢查了整個(gè)人體的反應(yīng)，而不僅僅是他們的腸道菌群。2015年5月，牛津大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家Phil Burnet發(fā)表在《Psychopharmacology》雜志上發(fā)表的一篇論文中，研究人員研究了一種益生元對(duì)45名健康志愿者的壓力水平的影響，益生元是為腸道細(xì)菌提供食物和營(yíng)養(yǎng)的一組碳水化合物。一組受試者被給予5.5克低聚半乳糖（galactooligosaccharide，GOS），而另一組被給予安慰劑。研究人員此前在小鼠身上進(jìn)行了同樣的研究，這種益生元可以促進(jìn)了小鼠腸道內(nèi)乳酸菌和雙歧桿菌的生長(zhǎng)；具有更多這兩種微生物的小鼠體內(nèi)影響焦慮的幾種神經(jīng)遞質(zhì)的水平也明顯上升，包括腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。

在健康人類志愿者中進(jìn)行的這個(gè)研究中，攝入益生元低聚半乳糖的受試者表現(xiàn)出關(guān)鍵應(yīng)激激素皮質(zhì)醇的水平較低；而補(bǔ)充益生元的志愿者在注意力點(diǎn)探測(cè)任務(wù)（Attentional dot-probe task）中也更側(cè)重于關(guān)注正面情緒信息，而較少關(guān)注負(fù)面情緒信息。這個(gè)任務(wù)通常用于測(cè)量焦慮和抑郁水平，因?yàn)榻箲]和抑郁患者通常更加關(guān)注那些具有威脅性的或負(fù)面的刺激。 研究人員發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充益生元的受試者所表現(xiàn)出的結(jié)果與那些服用抗抑郁藥或抗焦慮藥的受試者相似。

最眾所周知的一項(xiàng)人類研究是加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員Mayer完成的。他招募了25名健康女性受試者；其中12人每天補(bǔ)充兩次酸奶，其余則沒有，為期四周。這種酸奶是由乳雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌和乳酸乳球菌發(fā)酵的。在酸奶干預(yù)前后，研究人員對(duì)受試者進(jìn)行腦部掃描，以評(píng)估他們對(duì)一系列面部表情圖像的反應(yīng)，包括快樂、悲傷、憤怒等等。

令人驚訝的是，結(jié)果顯示兩組受試者在測(cè)試中的反應(yīng)存在顯著差異；與不喝酸奶的對(duì)照組相比，補(bǔ)充酸奶的受試者對(duì)這些面部表情圖像的反應(yīng)更為冷靜，表明酸奶可以影響控制情緒和感覺的大腦中樞的活動(dòng)。結(jié)果反差很明顯，完全出乎研究人員的預(yù)料，每天喝兩次酸奶，持續(xù)四周，會(huì)對(duì)人的大腦產(chǎn)生如此大的影響。研究人員認(rèn)為酸奶中的活性益生菌改變了受試者腸道菌群的組成，并導(dǎo)致改變大腦生化的活性物質(zhì)的產(chǎn)生。

腸道微生物可能通過多種機(jī)制影響大腦?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道細(xì)菌可以產(chǎn)生5-羥色胺、多巴胺和γ-氨基丁酸等神經(jīng)遞質(zhì)，所有這些都在情緒中發(fā)揮關(guān)鍵作用，許多抗抑郁藥同樣也會(huì)增加這些神經(jīng)遞質(zhì)的水平。某些細(xì)菌還會(huì)影響人體對(duì)這些化合物的代謝，從而有效地調(diào)節(jié)它們?cè)谘汉痛竽X中的水平。腸道細(xì)菌也可以產(chǎn)生其它神經(jīng)活性物質(zhì)，包括丁酸，它們與減少焦慮和抑郁有關(guān)。研究人員也表明，一些腸道微生物可以激活迷走神經(jīng)，這是連接腸道和大腦的主要交流途徑。另外，腸道微生物與免疫系統(tǒng)也緊密聯(lián)系在一起，免疫系統(tǒng)自身也可影響人的情緒和行為。

從進(jìn)化的角度似乎也可以解釋腸道微生物與大腦之間的相互連接。畢竟，細(xì)菌已經(jīng)在人體內(nèi)生活了數(shù)百萬(wàn)年。隨著時(shí)間的推移，至少有一部分微生物已經(jīng)進(jìn)化出一些通過塑造宿主行為以達(dá)到自身目的的方法。改變情緒似乎是一種看似合理的微生物生存策略，因?yàn)椤翱鞓返娜送哂猩缃恍?；而我們?cè)綈凵缃?，微生物就有更多的機(jī)會(huì)交換和傳播”。

隨著科學(xué)家們對(duì)腸-腦-微生物網(wǎng)絡(luò)的了解越來(lái)越深入，腸-腦-微生物之間的相互作用將成為治療精神疾病的新靶點(diǎn)，最終，我們可能可以像使用百憂解一樣來(lái)使用細(xì)菌幫助我們對(duì)抗精神疾病。由于腸道微生物具有改變我們大腦的豐富經(jīng)驗(yàn)，它們可能比目前的藥理學(xué)方法更加精確和微妙，并且可能意味著更少的副作用。我們堅(jiān)信，腸道微生物會(huì)對(duì)我們?nèi)绾沃委熅窦膊‘a(chǎn)生重大的影響，這將是調(diào)節(jié)大腦功能的一種全新的方式。