Коммуникация мозг-кишечник

Эта связь представляет собой постоянную двустороннюю коммуникацию между пищеварительным трактом и мозгом. Передача сигналов осуществляется как по прямым путям, например, через блуждающий нерв, который соединяет мозг и кишечник, так и посредством молекул, выделяемых кишечными микробами и иммунными клетками, которые попадают в кровоток. Эти молекулы критически важны для мозга, помогая ему понять, что происходит внутри тела, и соответствующим образом регулировать физиологические состояния, такие как голод, усталость или поддержание уровня глюкозы в крови. Такое восприятие внутренних состояний известно, как интероцепция, и хотя наука хорошо изучила внешнее восприятие (экстероцепцию) через пять чувств, интероцепция наших внутренних органов остается гораздо менее изученной. Примечательно, что многие молекулы, участвующие во внутреннем восприятии, происходят из кишечника, будучи либо побочными продуктами метаболизма, либо секретами бактерий. Когда эта связь нарушается, могут возникать различные заболевания и расстройства, включая влияние на настроение, сон и мотивацию. Исследователи все больше рассматривают периферические ткани, такие как желудочно-кишечный тракт, как способ дистанционного управления функциями мозга.

Микробиом

Большое влияние кишечника на мозг, по-видимому, опосредуется кишечным микробиомом — сообществом микроорганизмов в нашем пищеварительном тракте. Исследования на мышах показали, что введение кишечных бактерий может снизить тревожное поведение, а трансплантация фекалий от людей с депрессией к крысам усиливала депрессивное и тревожное поведение. Микробиом также может влиять на мотивацию к физической активности, как показало исследование, где различия в микробиоме мышей коррелировали с их склонностью к бегу, а обмен микробиомами менял их энтузиазм; это связывают с определенными жирными кислотами, вырабатываемыми микробами, которые стимулируют нервы в кишечнике, передающие сигналы в мозг для выработки дофамина, связанного с удовольствием.

Двусторонняя связь

Однако эта связь является двусторонней: наше психическое состояние также влияет на здоровье кишечника. Психологический стресс может изменять состав микробиома как косвенно (через диету), так и напрямую через молекулярные сигналы из мозга, влияющие на рост и гибель бактерий. Кроме того, кишечник может быть отправной точкой для некоторых неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, где проблемы с кишечником (запор, изжога) предшествуют двигательным симптомам на годы. Исследования показывают, что неправильно свернутый белок альфа-синуклеин, характерный для болезни Паркинсона, может перемещаться из кишечника в мозг через блуждающий нерв. В кишечнике также расположено огромное количество нейронов (более 100 миллионов), формирующих так называемую энтеральную нервную систему (ЭНС), которую некоторые называют «вторым мозгом». ЭНС способна действовать автономно, управляя работой кишечника, и играет центральную роль в здоровье, болезнях и, возможно, даже в нашем восприятии ума.

Основные положения:

• Существует сложная двусторонняя связь между кишечником и мозгом (континуум кишечник-мозг), использующая блуждающий нерв, молекулы и иммунные клетки для постоянного обмена информацией.
• Эта связь критически важна для интероцепции — способности мозга ощущать и регулировать внутренние состояния тела, при этом многие ключевые молекулы происходят из кишечника.
• Нарушения континуума кишечник-мозг связаны с широким спектром заболеваний, включая когнитивные проблемы при постковидном синдроме и нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Паркинсона.
• Кишечный микробиом играет существенную роль во влиянии на функции мозга и поведение (например, тревожность, мотивацию), в то время как мозг (например, стресс) может изменять состав микробиома, демонстрируя «двустороннее движение».
• Энтеральная нервная система в кишечнике функционирует как автономный «второй мозг», регулирующий работу пищеварительного тракта и имеющий потенциальное влияние на здоровье, болезни и наше ментальное состояние.