最新研究显示，肠道微生物能够以令人惊讶的方式影响大脑功能。科学家们将灵长类动物的微生物群移植到小鼠体内后发现，这些小鼠的大脑开始展现出类似原微生物来源灵长类动物的运作模式，这提示微生物可能在大型高能大脑的进化中扮演了重要角色。
研究指出，肠道微生物群的组成变化可以直接调控大脑活动，显示了微生物与大脑之间存在紧密联系。人类在灵长类动物中拥有相对体型最大的大脑，但科学界对大脑如何在进化中增长以满足其庞大能量需求仍然缺乏清晰理解。
西北大学的科学团队首次提供了直接证据，证明肠道微生物组可以塑造不同灵长类动物之间的大脑功能差异。研究负责人、该校生物人类学副教授凯蒂·阿马托表示：“这项研究表明，微生物在影响大脑进化方面可能发挥着重要作用。”
这一发现建立在实验室早期研究基础之上。早前的实验显示，大脑较大的灵长类动物其肠道微生物移植到小鼠体内后能够提升代谢能量，这对于支持大脑的发育与运作至关重要。在新研究中，科学家们进一步探讨了这些微生物是否能直接改变宿主小鼠的大脑功能。
在实验中，研究人员将来自不同灵长类动物的大脑微生物（包括人类和松鼠猴）及小脑微生物（猕猴）分别移植到无自身微生物的小鼠体内。八周后，小鼠的大脑活动出现显著差异：接受大脑灵长类微生物的小鼠表现出更高的能量代谢与突触可塑性，而接受小脑灵长类微生物的小鼠这些通路活性较低。这意味着，微生物能够以强大方式重塑宿主大脑的功能模式。
更令人惊讶的是，科学家将小鼠大脑的基因表达与实际灵长类动物大脑进行比对后发现，高度相似的模式表明，这些小鼠的大脑确实在功能上“模仿”了微生物来源的灵长类大脑。
研究还意外揭示，接受小脑灵长类微生物的小鼠，其基因表达模式与多动症、自闭症、精神分裂症及双相情感障碍等神经发育疾病相关联。尽管早期研究曾提示肠道微生物与这些疾病存在关联，但直接证明微生物可能发挥因果作用的证据有限。本研究进一步表明，肠道微生物在大脑发育过程中可能扮演关键角色。阿马托指出，如果人类早期未接触到“适宜”的微生物，其大脑发育模式可能发生偏差，从而增加某些心理或神经障碍的风险。
这一发现不仅为理解大脑进化提供了新视角，也对临床研究具有潜在启示意义。通过揭示微生物与大脑功能之间的直接联系，科学家能够更深入探讨大脑发育规律，并为未来开发针对心理和神经发育障碍的干预策略提供可能方向。这项研究强调，微生物或许是塑造大脑复杂性的关键因素之一，不容忽视。
本文译自：sciencedaily .由olaola编辑发布