研究可以闡明微生物如何加劇認(rèn)知能力下降

最近的研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物群——生活在腸道中的數(shù)萬億細(xì)菌和其他微生物——的變化可以改變大腦和行為?，F(xiàn)在，由加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究可以闡明這種現(xiàn)象是如何以及為什么會發(fā)生的。

在對小鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)腸道微生物會加劇認(rèn)知障礙的影響，因?yàn)樗鼈儠绊懞ｑR體，海馬體是大腦中對記憶和學(xué)習(xí)至關(guān)重要的區(qū)域。他們發(fā)現(xiàn)，在喂食生酮飲食(高脂肪、低碳水化合物)并間歇性缺氧的小鼠的腸道微生物群中，一組稱為 Bilophila 的細(xì)菌的濃度顯著增加，從而產(chǎn)生了一種稱為缺氧的情況。

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，生酮飲食、缺氧和用一種叫做 Bilophila wadsworthia 的 Bilophila 進(jìn)行治療會損害海馬體，導(dǎo)致小鼠的認(rèn)知能力下降。

該研究發(fā)表在同行評審期刊Cell Host & Microbe 上。

研究人員給幾只老鼠喂了生酮飲食，給其他老鼠喂了標(biāo)準(zhǔn)飲食。然后，所有小鼠連續(xù)五天接受降低的氧氣水平，然后給予四天恢復(fù)。剝奪動物的一些氧氣是科學(xué)家們導(dǎo)致認(rèn)知障礙的一種方式，以模擬可能由神經(jīng)系統(tǒng)疾病或衰老引起的人類認(rèn)知障礙。

接下來，科學(xué)家們觀察了他們在迷宮中導(dǎo)航的能力。當(dāng)試圖找到走出迷宮的路時(shí)，生酮飲食的老鼠比標(biāo)準(zhǔn)飲食的老鼠平均多出 30% 的錯誤。(兩組之間的差異范圍為 25% 至 75%。)

研究人員還評估了單獨(dú)的不同飲食是否會導(dǎo)致未缺氧小鼠的認(rèn)知行為發(fā)生任何變化。在那個實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)生酮飲食或標(biāo)準(zhǔn)飲食，小鼠找到走出迷宮的方法的能力沒有明顯差異——這表明對認(rèn)知能力的負(fù)面影響僅在缺氧的情況下發(fā)生。

“這些結(jié)果突出了不同環(huán)境因素相互作用影響小鼠認(rèn)知行為的能力，”主要作者、加州大學(xué)洛杉磯分校研究生克里斯汀奧爾森說。

接下來，研究人員調(diào)查了如果在給予生酮飲食并讓它們暴露于缺氧環(huán)境之前耗盡小鼠的微生物群會發(fā)生什么。有趣的是，與暴露于缺氧并給予生酮飲食但沒有首先改變微生物群的小鼠相比，首先耗盡微生物群的小鼠在迷宮中犯的錯誤要少得多。

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