우리의 두뇌는 우리의 용기에서 물리적으로 멀리 떨어진 것처럼 보일지 모르지만 최근 몇 년 동안 연구에 따르면 소화관에 집중된 광대 한 미생물 공동체가 둘 사이의 소화관 개방 선에 집중되어 있다고 강력히 제안했습니다. 장내 미생물 군은인지와 감정에 영향을 미치며, 기분과 정신 장애의 상태에 영향을 미치고, 심지어 정보 처리까지도 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 그러나 그렇게 할 수있는 방법은 애매했다.
최근까지, 장-뇌 관계에 대한 연구는 대부분 미생물체 상태와 뇌의 작동 사이의 상관 관계만을 보여 주었다. 그러나 새로운 발견이 더 깊어지고 있으며, 스트레스에 대한 반응에 대한 미생물 군의 관여를 보여주는 연구를 바탕으로 더 깊이 파고 들고 있습니다. 두려움에 초점을 맞추고, 구체적으로 시간이 지남에 따라 두려움이 사라지는 방법에 초점을 맞추면서, 연구자들은 이제 미생물이 감소한 마우스에서 행동이 어떻게 다른지 추적했습니다. 그들은 세포 배선, 뇌 활동 및 유전자 발현의 차이를 확인했으며, 마이크로 바이 옴을 복원하면 여전히 성인 행동 적자를 막을 수있을 때 출생 후 간단한 창을 정확히 지적했습니다. 그들은 심지어 이러한 변화를 설명하는 데 도움이 될 수있는 4 가지 특정 화합물을 추적했습니다. 미생물 군과 뇌 사이의 이러한 관계를 이해하면 어떤 치료법이 발생할 수 있는지 예측하기에는 너무 이르지만, 이러한 구체적인 차이는 두 시스템이 깊이 얽혀 있다는 이론을 입증합니다.
콜로라도 대학교의 통합 생리학 부교수 인 크리스토퍼 로리 (Christopher Lowry)는 뇌와의 이러한 상호 작용 메커니즘을 뇌와 상호 작용하는 메커니즘을 고정시키는 것은 미생물 연구에서 중심적인 도전이라고 말했다. "그들은 약간의 열렬한 리드를 가지고있다"고 덧붙였다.
Weill Cornell Medicine의 새로운 연구 저자이자 박사후 연구원 인 Coco Chu는 우리 몸에 거주하는 미생물이 우리의 감정과 행동에 영향을 줄 수 있다는 개념에 흥미를 느꼈습니다. 몇 년 전, 그녀는 다른 분야의 정신과 의사, 미생물 학자, 면역 학자 및 과학자들의 도움으로 이러한 상호 작용을 세밀하게 세밀하게 조사하기 시작했습니다.
.연구자들은 마우스에 대한 고전적인 행동 훈련을 수행했으며, 그 중 일부는 미생물을 극적으로 감소시키기 위해 항생제를 제공했으며 그 중 일부는 분리되어 미생물체가 전혀 없었습니다. 모든 마우스는 전기 충격에 이어 톤의 소리를 두려워하는 것을 똑같이 배웠습니다. 과학자들이 충격을 중단했을 때, 평범한 마우스는 점차 소리를 두려워하지 않는 법을 배웠습니다. 그러나 고갈되거나 존재하지 않는 미생물이있는 마우스에서는 두려움이 지속되었습니다. 그들은 치료받지 않은 생쥐보다 톤의 소리에 얼어 붙을 가능성이 더 높았습니다.
두려움 반응을 처리하는 외부 뇌의 영역 인 내측 전두엽 피질 내부의 피어링, 연구자들은 빈곤층 미생물로 마우스에서 뚜렷한 차이를 발견했습니다. 일부 유전자는 덜 발현되었습니다. 한 유형의 아교 세포는 제대로 발전하지 않았습니다. 학습과 관련된 뉴런에 대한 가시 돌기는 덜 풍부하게 성장했으며 더 자주 제거되었습니다. 한 유형의 세포는 더 낮은 수준의 신경 활동을 나타냈다. 마치 건강한 미생물이없는 마우스가 두려워하지 않는 법을 배울 수없는 것처럼, 연구원들은 그것을 세포 수준에서 볼 수있었습니다.
또한 연구원들은 장에서 미생물 군집의 상태가 어떻게 이러한 변화를 일으켰는지 배우기 시작했습니다. 한 가지 가능성은 미생물이 긴 미주 신경을 통해 뇌에 신호를 보낼 것이며, 이는 소화관에서 뇌 줄기까지 감각을 전달할 수 있습니다. 그러나 vagus를 막는 것은 마우스의 행동을 바꾸지 않았습니다. 미생물이 뇌에 영향을 미치는 면역계에서 반응을 막을 수있는 것처럼 보였지만, 모든 마우스에서 면역 세포의 수와 비율은 비슷했습니다.
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그러나 연구자들은 혈액 혈청, 뇌척수액 및 미생물 장애가있는 마우스의 대변에서 훨씬 덜 흔한 신경 학적 효과로 4 개의 대사 화합물을 정확히 지적했습니다. 화합물 중 일부는 이미 인간의 신경계 장애와 관련이 있습니다. 이 팀은 미생물이 풍부하게 특정 물질을 생성 할 수 있다고 추측했다. Weill Cornell Medicine의 염증성 장 질병에 관한 Jill Roberts 연구소 연구소의 미생물 학자 David Artis에 따르면, 일부 분자는 뇌에 들어갔다고한다.
많은 실험실에서는 신경계 신호 전달에 관여하는 특정 박테리아 물질을 추적하는 데 관심이 커지고 있다고 Davis의 캘리포니아 대학교의 해부학, 생리학 및 세포 생물학 부교수는 말했다. 수많은 대사 산물과 경로는 아마도 그러한 과정에 관여 할 것입니다.
우울증과 같은 다른 장애에 대한 연구는 또한 미생물에 의해 생성 된 특정 화합물의 관여를 지적했지만, 로스 앤젤레스 대학교 (University of California, 캘리포니아 대학의 신경 생물학에 대한 G. Oppenheimer 센터의 의학 교수이자 G. Oppenheimer Center)의 의학 교수이자 G. Oppenheimer 센터 인 Emeran Mayer는 말했다. 장내 미생물 군집은 뇌 상태를 가진 많은 사람들에게 분명히 변경되지만, 그 변화가 원인인지 효과인지는 불분명하다고 그는 말했다. 미생물 군집의 차이는 신경 학적 문제를 일으킬 수 있지만 조건은 미생물 군집을 변화시킬 수 있습니다.
병든 미생물의 결과뿐만 아니라 건강한 미생물에 대한 분야에서도 의견이 일치하지 않습니다. Lowry는“오랫동안 우리는 스트레스 관련 장애에 대한 위험이나 탄력성을 제공하는 특정 유형의 박테리아를 식별 할 수 있다는이 아이디어에 중점을 두었으며, 특정 미생물 일 필요는 없을 수도 있습니다. 건강한 사람들에서도 미생물은 크게 다릅니다. 미생물 군집이 다양한 종류의 번성하는 숲이 있고 하나의 개별 나무 유형의 나무가 필요하지 않은 것처럼 특정 미생물은 중요하지 않을 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 신경계에 미생물 효과에 대한 연구는 젊은 분야이며, 그 효과가 무엇인지에 대한 불확실성도 있습니다. 이전의 실험은 미생물체 변화가 동물의 두려움 반응을 밝히는 데 도움이되었는지에 대한 일관되지 않거나 모순되는 결론에 도달했습니다. Chu와 그녀의 동료들의 연구 결과에 추가로 무게를주는 것은 그들이 관찰 한 행동을 일으키는 특정 메커니즘에 대한 증거를 지적 할 수 있다는 것입니다. UCLA의 David Geffen Medicine의 의학 교수 인 Kirsten Tillisch는 이와 같은 동물 연구는 신경계와 미생물 군의 명확한 연결을 강화하는 데 특히 도움이된다고 말했다. "인간이 뇌의 감정, 신체적 감각 및 인식을 처리하는 방식은 동물과는 너무 다르기 때문에 번역하기가 매우 어렵습니다."
이론적으로, 특정 미생물 물질의 존재는 외상 후 스트레스 장애와 같은 장애에 가장 취약한 사람을 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이와 같은 실험은 심지어 치료에 의해 표적화 될 수있는 뇌와 미생물 군집 사이의 의사 소통 경로를 식별 할 수있다. Mayer는“이것은 항상 이러한 마우스 실험의 큰 희망이며, 개입에 가까워지고 있으며, 연구는 종종 엄격한 방법을 통해 놀라운 결과를 초래합니다. 그러나 인간 뇌의 작동은 생쥐에 완전히 반사되지 않습니다. 더욱이, 뇌와 장내 미생물 군의 상호 작용은 인간과 생쥐에서 상이하며, 각각의 미생물 군들 사이의식이 중심의 차이는 불균형을 더합니다.
인간의 경우, 미생물 군집을 대상으로하는 중재는 미생물 군집이 여전히 발달하고 있으며 초기 프로그래밍이 뇌에서 발생할 때 유아기와 어린 시절에 가장 효과적 일 수 있다고 Mayer는 말했다. 이 새로운 연구에서 과학자들은 마우스가 자라서 두려움을 정상적으로 소화하기 위해 전형적인 미생물 군집이 필요했을 때 유아기의 특정 시간을 보았습니다. 처음 3 주 동안 미생물로부터 완전히 분리 된 마우스를 전형적인 미생물을 갖는 마우스와 혼합 하였다. 생식기 마우스는 다른 마우스의 미생물을 집어 들고 풍부한 미생물을 개발했지만, 그들이 자라서 같은 두려움을 배우는 실험을 겪었을 때, 그들은 여전히 결함을 보였습니다. 불과 몇 주 만에 그들은 여전히 두려움을 정상적으로 소멸시키는 법을 배우기에는 너무 나이가 많았습니다.
그러나 미생물이 신생아 마우스에서 복원되었을 때, 양부모와 함께 배치 된 후 풍부한 미생물을 얻었을 때, 유아 마우스는 정상적으로 행동하기 위해 자랐습니다. 출생 후 처음 몇 주 동안, 마이크로 바이 옴은 비판적인 것처럼 보였다. Tillisch는 말했다.
Artis는 연구원들이 시험 한 두려움은 진화론 적 의미에서 근본적인 기술이라고 말했다. 더 이상 두려움을 느끼고 더 이상 위협이되지 않을 때 적응하는 것이 무엇인지 아는 것은 생존에 중요 할 수 있습니다. 두려움을 불러 일으키지 못하는 것은 PTSD에도 존재하고 다른 뇌 장애와 관련이 있으므로이 회로에 영향을 미치는 메커니즘에 대한 과학적 지식이 심화되어 핵심 인간 행동을 밝히고 잠재적 인 치료법의 길을 열어 줄 수 있습니다.
진화론 적 시대의 경우, 더 많은 사람들이 도시에 살면서 인간 미생물이 바뀌었고 뇌 장애가 점점 두드러지고 있습니다. 우리 각자에 서식하는 미생물의 떼는 우리 종으로 진화했으며, 그들이 신체적, 정신적 건강에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것이 중요하다고 Lowry는 말했다. 우리의 환경은 미생물 군집을 통해 신경계에 영향을 줄 수 있으며 뇌의 건강과 질병 연구에 복잡한 복잡성을 더합니다.
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