Кишечный мозг человека. Невидимая ось мозг-кишечник: твой мозг и еда. Что говорят ученые
Два глаза, две руки, две ноги и два мозга: один пульсирует в голове, другой активно действует в животе – так устроен человек, по мнению Михаэля Гершона.
Доказательства? Пожалуйста: есть расстройства и болезни, такие как тревожное состояние, депрессия, язва, расстройство кишечника, болезнь Паркинсона, которые проявляются как в первом, так и во втором мозге, в черепной коробке и в кишечнике. Симптомы и причиненный болезнью ущерб отражаются как на одном, так и на другом мозге, как в приводящей в замешательство игре зеркал, которые не перестают перемешивать аномалии психиатрические и аномалии желудочно-кишечные.
Профессор – мировая знаменитость: он является руководителем отделения анатомии и клеточной биологии Колумбийского университета, в Нью-Йорке, считается одним из отцов нарождающейся специализации – нейрогастроэнтерологии и занимается трансформацией метода восприятия человека. Кто не знаком с "эффектом бабочек" в желудке, когда вам предстоит сдавать экзамен? Или же странная боль в животе, как только вы начинаете нервничать? В действительности, если мистики (и бытующее мнение) всегда подчеркивали жесткую двойственность "мозг – тело", Гершон опровергает всех, утверждая странную вещь: мозг 1-й и мозг 2-й являются автономными единицами, но, однако же, находятся в постоянном контакте. Два лучше одного.
Спустя десятилетие после появления популярнейшего произведения "Второй мозг" последние открытия ученого, изложенные на первой странице New York Times, подтверждают предположение, что нервная система кишечника – это не тупое скопление узлов и тканей, выполняющих команды центральной нервной системы, в соответствии со старой медицинской традицией, а уникальная сеть, способная осуществлять сложные процессы самостоятельно (удивительно, но кишечник продолжает функционировать, даже когда отсутствует связь с мозгом и спинным мозгом).
Таким образом, мозг номер 2 самостоятельно решает все аспекты пищеварения, на всем протяжении ЖКТ, от пищевода до кишечника и прямой кишки, используя те же инструменты, что и "благородный" мозг: целую сеть нейронных цепочек, нейропередатчиков и протеинов. Эволюция свидетельствует о своей проницательности: вместо того, что заставлять голову жестоко напрягаться работой миллионов нервных клеток, с целью связаться с удаленным участком организма, она предпочла использовать комплекс контуров, расположенных в контролируемых зонах.
И так же, как и мозг номер 1, второй мозг, утверждает Гершон, это обширный банк данных, в котором миллионы лет экспериментов сохранили многочисленные поведенческие программы, готовые начать действовать в зависимости от потребностей момента, иными словами, пищеварения: идет ли речь о булочке, о полноценном ужине, о непривычной еде, о строгой диете. "Второй" мозг всегда знает, как реагировать, активизируя правильные энзимы и извлекая питательные вещества для лучшего кормления организма.
Секретным оружием сверх работы является хорошо известный нейропередатчик, серотонин. Совершенно неожиданно выяснилось, что почти весь серотонин, 95%, концентрируется в кишечнике, где действует с максимальной эффективностью. Пищеварительный процесс начинается лишь тогда, когда специальные клетки (энтерохромаффин) всасывают его в стенки кишечника, который реагирует благодаря семи рецепторам и передает приказ нервным клеткам высвобождать энзимы и заставлять их циркулировать.
Но серотонин также является посланником, который информирует мозг о том, что происходит в животе. Еще одним открытием стало то, что 90% информации поступает в одном направлении. Передача происходит почти всегда снизу вверх, и чаще всего сообщения бывают плохими. Так, например, происходит с распространенным синдромом расстройства желудка, которым страдает каждый третий человек. И в этом случае, как и при депрессии, одной из причин является изменение количества нейропередатчика: чрезмерное вместо недостаточного. Это вина молекулы, которая должна его транспортировать, "серт": у многих людей она не функционирует должным образом.
Теперь, отмечает Гершон, для психиатров и гастроэнтерологов открываются новые терапевтические возможности. Начало эры антидепрессантов зеркальных, ментальных и пищеварительных?
(Габриеле Беккария, La Stampa)
Кишечник и мозг обмениваются сигналами через блуждающий нерв, который спускается по шее в грудную и брюшную полость. Джулия Эндерс, автор бестселлера «Очаровательный кишечник. Как самый могущественный орган управляет нами», сравнивает блуждающий нерв с телефонным проводом, который соединяет кишечник с отдельными центрами головного мозга.
Мозг дирижирует всеми органами тела, и многими - через блуждающий нерв, но только кишечник обладает автономностью: если нерв перерезать, «отсоединив» мозг от кишечника, последний продолжит работать. Он имеет собственную нервную систему, которые ученые называют «вторым мозгом». Она состоит из огромного количества нейронов и вспомогательных клеток, производит несколько десятков нейромедиаторов. Функции настолько развитой нервной системы не могут ограничиваться регуляцией пищеварения.
Алло, это микробы?
Большинство сигналов по блуждающему нерву передается не сверху вниз, а снизу вверх - в мозг. Ученые предполагают, что кишечник влияет на наше психическое состояние. Для лечения депрессии, которая не поддается медикаментозной терапии, уже используется электрический стимулятор блуждающего нерва. Он заставляет нерв генерировать «правильные» импульсы.
В кишечнике вырабатывается 90 % серотонина – гормона счастья. Может быть, причина депрессии кроется не в мозге, а в кишечнике. Также ученые обнаружили связь между состоянием кишечника и тревожностью, аутизмом, нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.
Более того: не только сам кишечник подает сигналы через блуждающий нерв, но и населяющие его микроорганизмы. Они делают это разными способами - например, стимулируя выработку серотонина клетками слизистой оболочки кишечника. Влияние микрофлоры на поведение и настроение доказано в ходе многочисленных экспериментов на лабораторных мышах.
Любишь общаться? Поделись бактериями
Кишечные бактерии влияют и на социальное поведение лабораторных мышей. Ученые из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне (США) изучали связь между ожирением матери и расстройствами аутистического спектра у потомства. Контрольная группа мышей питалась обычно, а опытная получала корм с повышенным содержанием жиров. Как и ожидалось, самки из второй группы набрали лишний вес. Мышата перекормленных матерей намного меньше интересовались общением со своими сородичами, чем потомство контрольной группы.
Животных поместили в одну клетку, а совместное проживание неизбежно приводит к обмену кишечными бактериями. Спустя четыре-пять недель микрофлора необщительных мышей становилась такой же, как и у контрольной группы, а социальное поведение возвращалось в норму.
Ученые обнаружили , что у мышей с аутистическим расстройством сильно снижена численность бактерии Lactobacillus reuteri в кишечнике. Этот микроорганизм влияет на выработку окситоцина - гормона, который регулирует социальное поведение. Рацион с высоким содержанием жиров подавляет Lactobacillus reuteri в кишечнике матери, а она передает свою нарушенную микрофлору потомству.
Ты - то, что ты ешь. И наоборот
У микроорганизмов могут быть эволюционные причины контролировать наше поведение. По мнению ученых , бактерии стимулируют своих хозяев общаться, потому что это способствует обмену микрофлорой. Они также способны влиять на пищевые пристрастия хозяина, заставляя употреблять продукты, которые способствуют их росту и размножению. Возможно, когда вы не можете устоять перед тортом, дело не в слабой воле, а в микроорганизмах.
Некоторые бактерии любят жир, некоторые - сахар, а за их предпочтения порой приходится расплачиваться ожирением. Но чем разнообразнее состав микрофлоры кишечника, тем меньше вероятность, что один вид начнет преобладать над другими и захватит командование мозгом.
Рацион с высоким содержанием жиров и простых углеводов обедняет микрофлору кишечника; чтобы подержать разнообразие бактерий, нужно есть больше овощей, фруктов и кисломолочных продуктов. Исследование влияния диеты на вес, которое охватило 120 тысяч человек, показало , что главный продукт для похудения - это йогурт.
Микробы от депрессии
Эксперименты, изучающие влияние микрофлоры кишечника на психику людей, показывают, что депрессию и тревожное расстройство можно лечить с помощью пробиотиков - полезных бактерий. Ученые используют для их обозначения новое слово - психобиотики.
Японские ученые исследовали влияние кефира, содержащего штамм Shirota бактерии Lactobacillus casei, на психологическое состояние студентов-медиков во время сдачи важного экзамена. Они выяснили , что кефир нормализует уровень гормона стресса кортизола и повышает уровень серотонина. Кроме того, пробиотик уменьшает проявление недомоганий, связанных со стрессом, таких как простуда и боли в животе.
Исследования указывают на то, что изучение психобиотиков - перспективное направление. Но пока не изобретена волшебная таблетка, помогайте своему кишечнику проверенными способами: ешьте йогурты, овощи и фрукты. Тогда бактерии не захватят пульт управления мозгом.
Иллюстрация: Соня Коршенбойм.
Приходилось ли вам испытывать ощущение влюбленности, когда в «животе бабочки порхают»? А «чуять нутром», интуитивно предсказывая события будущего? Да и выражение «у труса кишка тонка» вам наверняка знакомо. Все эти любопытные высказывания, введенные в оборот нашими предками, совсем не лишены смысла и недавно этому нашлось разумное объяснение. Ученые выяснили, что в нашем желудке скрывается самый настоящий мозг! Причем мозг, расположенный в желудке, на самом деле появился гораздо раньше головного, и именно его следовало бы назвать первым. Вот только в процессе эволюции и развития головного мозга он постепенно ушел на второй план. Так ли это на самом деле и что нам необходимо знать о «втором мозге»?
Немного истории
Мысль о том, что в нашем желудке скрывается еще один мозг, пришла английскому ученому Ньюпорту Лэнгли, еще на заре XX века. Именно он решил сосчитать количество нервных клеток в человеческом желудке и результат его просто ошеломил. Оказалось, что в желудке и кишечнике их более 200 миллионов, что гораздо больше, чем в том же спинном мозге! Тут-то и возникло предположение, что желудок можно воспринимать не просто как орган, отвечающий за переваривание пищи. Огромное скопление нейронов, способных передавать различные сигналы и импульсы, можно считать тем же мозгом, пусть и не имеющим полушарий. Представить же такой мозг можно в форме оболочки, которая охватывает желудок, кишечник и пищевод.
Что говорят ученые
Данным вопросом занимались многие известные ученые. К примеру, профессор Дэвид Уингейт предположил, что нервная система нашего желудка является более развитым потомком нервной системы трубчатых многощетинковых червей. Причем, наибольшую важность такой второй мозг представляет для млекопитающих, чьи эмбрионы развиваются в утробе матери. Возможно, именно благодаря брюшному мозгу поддерживается неразрывная связь между матерью и ребенком.
Физиолог из университета Калифорнии, Эмерен Майер, также провел изучение желудочного тракта человека и сделал вывод, что головной мозг ответственен за мысли, тогда как брюшной мозг – за эмоции. Действительно, каждый человек ощущал реакцию желудка во время страха или избыточной радости. Можно ли на основании этого приписать нашему животу наличие интеллекта? Пожалуй, нет. Однако способность к обучению и накоплению опыта у «второго мозга», безусловно, есть.
Но главным исследователем желудка, который и сегодня доказывает всему миру, что в животе человека находится «второй мозг», является профессор Университета Колумбии, а также создатель науки под названием нейрогастроэнтерология, Майкл Гершон. Являясь специалистом по клеточной биологии, профессор Гершон стал известен всему миру благодаря своей книге «Второй мозг».
Исследования профессора Гершона
Еще каких-то 15 лет назад, ученый высказал занятную гипотезу: «У человека имеется два глаза, две ноги и две руки, а значит, вполне вероятно, что и мозга у него тоже два». Правда, научное сообщество восприняло это высказывание как шутку, ведь предположение о том, что в организме таится еще один мозг, относится к научной фантастике. Однако многочисленные исследования, которые продолжаются и сегодня, значительно проредили армию скептиков. Еще только изучив предположения Ньюпорта Лэнгли, профессор Гершон уже не сомневался, что наш кишечный тракт является более сложно организованным механизмом, нежели спинной мозг. И чтобы доказать это, профессор Гершон принялся за скрупулезное исследование кишечника, особенно его нервной системы.
Прежде всего, ученый установил наличие тесной связи между желудочно-кишечным трактом и головой. Причем исследования подтвердили, что осуществляется эта связь посредством блуждающего нерва, так называемого вагуса. Именно от блуждающего нерва в энтеросистему отходят тысячи тончайших нервных волокон, которые идут прямиком в мозг головы. Однако при этом миллионы нервных клеток, присутствующие в эпителиальных тканях кишечника, способны автономно обмениваться сигналами и взаимодействовать между собой благодаря особым веществам – нейротрансмиттерам. Эта особенность очень напоминает работу головного мозга. А если учесть, что нервная система кишечника сама контролирует все пищеварительные процессы, можно предположить, что головной мозг просто передоверил брюшному мозгу эти функции, чтобы не утруждать себя напряжением миллионов клеток для контроля удаленной системы. То есть Майкл Гершон опроверг мнение о том, что мозг оппозиционирует телу, доказывая, что оба мозга являются автономными единицами, которые находятся в постоянном взаимодействии.
А ведь действительно, на стадии зарождения новой жизни из сгустка клеток появляется нервная система, которая затем разделяется на две части. Одна из них становится головным мозгом и центральной нервной системой, а из другой образуется ЖКТ и энтеральная нервная система. Причем вторая система автономна, хоть и связана с головой посредством вагуса. Никто и никогда не изучал эту, казалось бы, примитивную нервную систему, а потому современные ученые крайне удивлены наличием в ней более 200 млн. нейронов. К слову, такое же количество нервных клеток содержится в мозге животного, к примеру, кошки или собаки.
Читайте также:
Два мозга – кто кем управляет?
Последние исследования команды Майкла Гершона удивляют еще больше. Так, если ранее никто не ставил под сомнение, что именно головной мозг посредством блуждающего нерва управляет нервной энтеросистемой, то последние исследования подтверждают, что в большинстве своем (а это ни много ни мало 90%) команды поступают именно от «второго мозга». То есть если раньше ученые были уверены, что эмоции человека синтезируются в голове, сегодня становится ясно, что именно от пищеварения зависит наш эмоциональный фон.
К слову, каждому из нас приходилось слышать пословицу «путь к сердцу мужчины лежит через желудок». Вероятно, данная пословица косвенно намекает на то, что желудок в плане эмоций играет главенствующую роль. Более того, вполне возможно из-за того, что наш желудок управляет эмоциональным фоном, люди в большинстве своем переедают и страдают от ожирения.
Справедливости ради стоит сказать, что исследования Майкла Гершона еще далеки от завершения, а имеющиеся на сегодняшний день факты не подтверждают напрямую парадоксальную гипотезу известного ученого. Однако фактов этих настолько много и они столь явные, что не замечать их просто невозможно. Вот лишь некоторые из них.
1. Как и в головном мозге, в ЖКТ содержится глия – та самая глиальная ткань, которая отвечает за передачу импульсов между нейронами мозга. А это дает человечеству надежду, что в скором времени ученые подтвердят возможность замены глиальных клеток от одного мозга другому в случае повреждения органа.
2. «Второй мозг» обладает точно таким же набором нейротрансмиттеров, какой содержится в черепной коробке. То есть, здесь также присутствует глутамат и дофамин, серотонин и другие медиаторы. К тому же в желудке человека содержатся нейропептиды, аналогичные тем, которые содержатся в головном мозге.
3. В организме имеется не так уж мало систем, которые работают автономно. Однако лишь две из них обладают нейронными клетками и способностью обмениваться нервными импульсами. Как вы уже догадались, это головной мозг и рассматриваемый в данной статье «второй мозг».
4. В желудочном тракте людей, страдающих от болезни Альцгеймера или того же синдрома Паркинсона, обнаружены повреждения, которые встречаются и в оболочках мозга. А если добавить к этому что прием антидепрессантов не только расслабляет мозг, но и благотворно влияет на процессы желудка, становится понятно, что оба эти органа родственные.
5. Как в черепной коробке человека, так и в его кишечнике содержатся клетки, отвечающие за укрепление иммунитета и защиту этих органов от вирусных атак и прочих недугов.
Кстати, имеется и еще один факт, который косвенно подтверждает похожесть первого и второго мозга. Оказывается наш желудок, как и головной мозг, нуждается в отдыхе и регулярно переходит в состояние подобное сну. Только проявляется такой сон появлением мышечных сокращений. Более того, исследователи убеждены, что наш желудок даже видит сны!
По словам Майкла Гершона, мозг, расположенный в нашем желудке, не только отвечает за эмоции человека (удовольствие, страх или интуицию), но и контролирует работу большинства расположенных рядом органов, в том числе работу сердечной мышцы. Наверное, именно поэтому сбой в работе сердца первоначально проявляет себя болью в желудке. На основании имеющихся данных профессор делает вывод, что в самом ближайшем будущем ученые получат возможность управлять процессами, происходящими во «втором мозге» и найдут новые способы лечения самых разных заболеваний, начиная от депрессии и заканчивая эпилепсией.
Как видите, человек еще очень мало знает о собственном теле и работе его систем. Вполне возможно, подтвердив наличие в нашем теле «второго мозга» и поняв механизм его деятельности, мы сделает еще один шаг вперед в эволюционном развитии, и научимся бороться с теми заболеваниями, которые сегодня науке неподвластны.
Здоровья вам!
Чуете нутром? То у вас порхают в животе бабочки, то некто сосет под ложечкой от страха, то развивается медвежья болезнь при сильной тревоге. Знакомо? Сегодня мы поговорим о связи мозга и кишечника. Да-да, в кишечнике есть много нервных клеток, много бактерий, которые влияют на наш мозг намного сильнее, чем мы с вами думаем. Средний человек имеет около 1,5 килограммов бактерий кишечника. А так называемая кишечная нервная система, располагающаяся между пищеводом и кишечником, состоит из 100 млн нервных клеток. Обратите внимание: в ней их больше, чем в спинном мозге. Это второе по сложности скопление нервов в организме человека после головного мозга. Наш мозг со всеми его чувствами, эмоциями и мыслями постоянно общается с «кишеченым мозгом». Этот процесс коммуникации получил название «ось мозг – кишечник».
Помните, что здоровое питание – это половина здоровья. И здоровое питание обязательно включает влияние продуктов на наших маленьких кишечных друзей. Помните, что пища - это не только калории и энергия. Пища содержит информацию, которую она сообщает вашим генам, включая и выключая их, ежемоментно воздействуя на их функции. Пища - это наиболее мощное и быстродействующее лекарство, которое вы можете принять, чтобы изменить свою жизнь. Еда это не только калории. Это информация. Она сообщает генам, что им делать (и не делать).
Что такое ось кишечник-мозг?
Ось “кишечник-мозг” – воображаемая связная линия и один из новых горизонтов комплекса нейронаук. Микробиота кишечника (иначе, микрофлора), которую часто теперь называют “вторым геномом” и “вторым мозгом”, может влиять на наше настроение посредством механизмов, которые ученые только начинают понимать. И, в отличие от генов, которые мы наследуем, микрофлору можно изменить и даже вырастить. По мере того, как исследования переходят с мышей не людей, мы получаем все больше понимания связей микрофлоры с нашим мозгом, становятся видны важные связи с ментальным (или душевным) здоровьем. Одного японского магната однажды спросили, как он узнает, стоит ли ему вступать в сделку, и он ответил: "Я проглатываю это, и, если мне нравится ощущения в моем животе, я вступаю в сделку". Наш кишечник сам себе голова, но при этом непрерывно разговаривает с нашим мозгом.Пищеварение — сложный процесс, поэтому нет ничего удивительного в том, что для его регуляции существует отдельная нейронная сеть. Пищеварительная нервная система отвечает за процессы механического перемешивания пищи в желудке, координирует сокращение круговой мускулатуры и всех сфинктеров на протяжении кишечника для того чтобы обеспечивать поступательное продвижение пищи, она также поддерживает разную биохимическую среду и уровень кислотности внутри каждой отдельной секции пищеварительного тракта, обеспечивая ферментам необходимые условия для их работы.
Не обязательно быть гастроэнтерологом, чтоб осознавать эти реакции, или быть может более тонкие ощущения в животе, которые сопровождают эмоции, такие как тревога, волнение, или страх в период стресса. На протяжении тысячелетий люди были убеждены, что желудочно-кишечный тракт связан с мозгом и оказывает влияние на здоровье. Только в последнее столетие эта связь была подробно изучена. Двумя пионерами в этой области были американский врач Б. Робинсон (опубликовал в 1907 году свой труд под названием «The Abdominal and Pelvic Brain») и его современник британский физиолог И. Лэнгли, который придумал термин «желудочно-кишечная нервная система».
В начале ХХ века англичанин Ньюпорт Лэнгли подсчитал количество нервных клеток в желудке и кишечнике — 100 миллионов. Больше, чем в спинном мозге! Здесь нет полушарий, но в наличии разветвленная сеть нейронов и вспомогательных клеток, где гуляют всяческие импульсы и сигналы. Возникло предположение: нельзя ли считать такое скопление нервных клеток своеобразным «брюшным» мозгом?
Кишечный мозг.
Недавно на сей счет высказался профессор нейрогастроэнтерологии Пауль Энк из Тюбингенского университета: «Мозг живота устроен примерно так же, как головной. Его можно изобразить в виде чулка, охватывающего пищевод, желудок и кишечник. В желудке и кишечнике людей, страдающих болезнями Альцгеймера и Паркинсона, обнаружены те же повреждения тканей, что и в головном мозге. Поэтому антидепрессанты вроде прозака так действуют на желудок».
Спустя десятилетие после выхода в свет популярнейшего произведения "Второй мозг" американский ученый подтверждает предположение, что нервная система кишечника - это не тупое скопление узлов и тканей, выполняющих команды центральной нервной системы, как гласит старая медицинская доктрина, а уникальная сеть, способная осуществлять сложные процессы самостоятельно.
Примечательно, что кишечник продолжает функционировать, даже когда отсутствует связь с головным и спинным мозгом. Кишечный мозг самостоятельно решает все аспекты пищеварения на всем протяжении желудочно-кишечного тракта - от пищевода до кишечника и прямой кишки. При этом им используются те же инструменты, что и "благородным" мозгом: целой паутиной нейронных цепочек, нейропередатчиков и протеинов. Эволюция свидетельствует о своей проницательности: вместо того, чтобы заставлять голову жестоко напрягаться работой миллионов нервных клеток для связи с удаленным участком организма, она предпочла передоверить управление центру, расположенному в контролируемых им зонах.
Согласно современным представлениям, нейромедиаторы, вырабатываемые нейронами желудочно-кишечного тракта, не способны попасть в головной мозг, однако теоретически они, все-таки могут проникнуть в небольшие области мозга, где уровень проницаемости гематоэнцефалического барьера выше, например, в гипоталамус. Как бы там ни было, нервные сигналы, посылаемые из желудочно-кишечного тракта в головной мозг, бесспорно, затрагивают настроение. Исследователи начали расшифровывать способы, которыми бактерии кишечника могут подавать сигналы мозгу. Петерсон и другие показали, что у взрослых мышей микробные метаболиты влияют на основную физиологию гематоэнцефалического барьера. Кишечные микробы расщепляют сложные углеводы до короткоцепочечных жирных кислот с образованием массы эффектов: бутираты жирных кислот, например, укрепляют гематоэнцефалический барьер, “затягивая” соединения между клетками.
Сосуществование симбионтной микрофлоры и ее носителя, по большей части, взаимовыгодно. В частности, присутствие симбионтов принципиально для функционирования нашей иммунной системы, переработки питательных веществ и для других аспектов здоровой физиологии. Используя самые современные инструменты для изучения генетики и тканей организма на молекулярном уровне, ученые смогли продемонстрировать, что в кишечнике представлены несколько типов бактерий, и что симбионтные популяции характеризуются большим разнообразием: можно выделить до тысячи разных видов. В дополнение к этому, на формирование индивидуальной микрофлоры постоянно влияют такие факторы как пол, генетика, возраст, тип питания.
У здоровых людей бактериологическое разнообразие существенно больше, но при этом, изучая микрофлору таких людей в разные моменты времени (с промежутком в несколько месяцев, можно увидеть, что состав едва ли меняется. А вот в стрессовых ситуациях или в ответ на физиологические или диетические изменения, микрофлора может сама измениться, создавая дисбаланс во взаимодействии между микрофлорой и ее носителем. И такие изменения могут влиять на состояние здоровья человека.
Влияние на состояние здоровья.
Взаимонаправленные связи между кишечником и мозгом осуществляются посредством эндокринной, нервной, иммунной систем и неспецифического природного иммунитета. Кишечная микрофлора как активный участник кишечно-мозговой оси не только оказывает влияние на кишечные функции, но также стимулирует развитие ЦНС в перинатальном периоде и взаимодействует с высшими нервными центрами, вызывая депрессию и когнитивные расстройства при патологии. Особая роль принадлежит микроглии кишечника. Помимо механической (защитной) и трофической функции для кишечных нейронов, глия осуществляет нейротрансмиттерную, иммунологическую, барьерную и моторную функции в кишечнике. Существует взаимосвязь между барьерной функцией кишечника и регуляцией гематоэнцефалического барьера.
Хроническая эндотоксинемия (высокий уровень токсинов в крови) как результат дисфункции кишечного барьера формирует устойчивое воспалительное состояние в околожелудочковых зонах мозга с последующей дестабилизацией гемато-энцефалического барьера и распространением воспаления на другие участки мозга, следствием чего является развитие нейродегенерации.
Установлено, что микробиота, оказывающая действие на барьерную функцию слизистой оболочки и вызывающая иммунный и нейроэндокринный ответ, может давать прямые и непрямые эффекты на функцию и даже морфологию мышечных и нервных клеток кишечника. Исследования показали наличие взаимосвязей между воспалением слизистой оболочки и моторной и сенсорной функциями кишки, нарушение ее барьерной функции при модификации микробиоты и последствия изменений целостности слизистой оболочки для хозяина. Иммунный ответ, индуцированный микроорганизмами, привлекает к себе повышенное внимание исследователей, учитывая возможный вклад воспаления в патогенез моторной дисфункции при различных заболеваниях.
Вместе эти исследования наводят на вывод о том, что нужно признать связь между дисбалансом микрофлоры (дисбактериозом), изменениями в поведении в связи с влиянием стресса и стрессовой реакцией. Также напрашивается вывод, что использование пробиотиков может быть эффективно в лечении симптомов, связанных со стрессом.
В ходе небольшого исследования, участниками которого стали молодые здоровые мужчины, ученые из Университетского колледжа Корка (University College Cork), Ирландия, выявили, что прием пробиотических препаратов, содержащих штамм Bifidobacterium longum (B. longum), способствует снижению уровня физиологического и психологического стресса и улучшает состояние памяти. Доклад об этой работе представил руководитель исследования доктор Джерард Кларк (Gerard Clarke) на ежегодном собрании Сообщества нейронауки (Society for Neuroscience — SfN). Он отметил, что основой для ее проведения стали доклинические эксперименты, в ходе которых стало известно, что штамм B. longum оказывает позитивное воздействие на когнитивные функции лабораторных мышей и уменьшает выраженность физиологических и поведенческих проявлений стресса.
В данной работе приняли участие 22 волонтера (мужчины, средний возраст — 25,5 года), которые в течение 4 нед принимали препарат, содержащий штамм B. longum NCIMB 41676, а затем следующие 4 нед — плацебо. В начале работы и по окончании каждого 4-недельного периода ученые оценивали уровень острого стресса у частников, используя холодовой прессорный тест и измеряя уровень кортизола — гормона стресса, а ежедневного — с помощью Шкалы воспринимаемого стресса Коэна (Cohen Perceived Stress). Состояние когнитивных функций у волонтеров определяли, исходя из показателей неврологической активности и результатов нейропсихологических тестов.
Проанализировав полученные результаты, авторы исследования отметили, что прием препарата, содержащего пробиотический штамм B. longum NCIMB 41676, приводил к снижению уровня кортизола и субъективному уменьшению уровня тревожности. Участники констатировали, что во время приема препарата они чувствовали себя менее напряженными, чем в начале исследования, а их зрительная память значительно улучшилась.
Исследователи подчеркнули, что новая концепция, рассматривающая микрофлору кишечника как ключевой регулятор поведения и функционирования головного мозга, представляет собой смену парадигмы в нейронауке. Точечное медикаментозное вмешательство в ось «микробиота — кишечник — мозг» с помощью психобиотиков — микроорганизмов с потенциально положительным влиянием на психическое здоровье — может рассматриваться как новый подход к лечению патологических состояний, ассоциированных со стрессом. Они полагают, что целью дальнейших работ должно стать изучение механизмов, лежащих в основе выявленной взаимосвязи.
Заключение.
Кишечная микрофлора (микробиота) – огромная популяция, важная для здорового обмена веществ и функционирования головного мозга, а коммуникация между кишечником и мозгом проходит в т.ч. через нейронные связи. Кишечная микрофлора очень важна в раннем возрасте и может оказывать влияние на то, какие реакции на стресс будут вырабатываться в мозгуПробиотики (исследования на людях и животных показали что пробиотики или, иначе говоря, “хорошие бактерии”, оказывают положительное воздействие на настроение. И хотя это очень многообещающие открытия, не нужно спешить и думать, что мы уже нашли решение для клинических ситуаций (расстройств поведения и настроения). Конечно, микрофлора является важным модулятором здоровья и ее следует считать составляющей сложной, многогранной системы коммуникации, которая необходима для установления здорового баланса для развития и здоровой работы мозга.
Кишечник страшно недооценен. Думаете, все, на что он способен, — переваривать пищу и создавать пищевые комки? На самом деле он выше, чище и лучше этого! Кишечник — это настоящий супергерой организма, который наравне с мозгом отвечает за миллион важных вещей, включая наше настроение, цвет лица и работоспособность.
Итак, что он умеет?1. Кишечник контролирует наши эмоции, и неправильное питание может стать причиной тревожности и неврозов.
Исследования показали, что некоторые микроорганизмы способны производить нейромедиаторную гаммааминомасляную кислоту (ГАМК). Это одна из наиболее распространенных сигнальных молекул в нервной системе. Она контролирует отделы головного мозга, отвечающие за эмоции, и лимбическую систему. Многие успокоительные препараты — валиум, ксанакс и клонопин — нацелены на ту же систему сигнализации, имитируя действие ГАМК.
2. Наше питание в детстве определяет, будем ли мы страдать от ожирения после 30 лет.
Кишечный микробиом человека, который формируется в первые два с половиной — три года жизни, предназначен оставаться таким на протяжении всей жизни. Образно говоря, организм ребенка как бы комплектует состав симфонического оркестра, в котором каждый вид кишечных бактерий играет на своем инструменте.
3. Весь сложный процесс пищеварения кишечник контролирует с помощью встроенного «компьютера».
Пищеварением в значительной степени управляет энтеральная (внутрикишечная) нервная система (ЭНС) — удивительная сеть из 50 млн нервных клеток, выстилающая весь желудочно-кишечный тракт — от пищевода до прямой кишки. Этот «второй мозг» меньше первого, то есть головного, вес которого колеблется от 1000 до 2000 г, но со всем, что имеет отношение к пищеварению, он справляется блестяще.
4. Пищевой тракт отражает любые эмоции, которые происходят в головном мозге.
Когда вы кипите от негодования, оказавшись на дороге в пробке, головной мозг посылает совокупность сигналов ЖКТ и мышцам лица. Те так же резко реагируют на поступающие сигналы. Когда вы негодуете на водителя, который вас «подрезал», ваш желудок начинает энергично сокращаться, что приводит к увеличению выработки соляной кислоты и замедлению процесса удаления съеденного на завтрак омлета. При этом кишечник сжимается и выделяет слизь и пищеварительные соки. Почти то же самое происходит, когда вы беспокоитесь или расстроены. По сути, пищеварительный тракт отражает любые эмоции, которые возникают в головном мозге.
И напоследок маленькая зарисовка из книги Эмеран Майер о том, что ваш кишечник, этот незаметный супергерой, делает для вас каждый день. Разве он не заслуживает восхищения?
Представьте, что вы отправились в ресторан. Официант приносит хорошо прожаренный стейк, и вы с удовольствием принимаетесь за еду. Вот краткое описание того, что происходит с той минуты, когда вы положили первый кусок стейка в рот, хотя, возможно, это не та тема, которую хочется обсуждать за столом.
Еще до того как вы прожуете и проглотите первый кусок, ваш желудок наполнится соляной кислотой, которая может быть такой же концентрации, как в батарейке. И когда в желудок попадает частично прожеванный кусок стейка, кислота начнет измельчать его до крохотных частиц.
В то же время желчный пузырь и поджелудочная железа готовят тонкую кишку к началу работы, вводя в нее желчь и другие пищеварительные ферменты, помогающие переваривать жиры и сложные углеводы. Когда из желудка мелкие частицы стейка попадают в тонкую кишку, ферменты и желчь перерабатывают их в питательные вещества, часть которых тонкая кишка может поглотить, а затем передать в остальные части пищеварительного тракта. По мере переваривания пищи мышцы стенок кишечника ритмично сокращаются (этот процесс называется перистальтикой), благодаря чему пища перемещается вниз по желудочно-кишечному тракту.
Сила, продолжительность и направление перистальтики зависят от типа съеденной пищи: чтобы усвоить жир и сложные углеводы, требуется больше времени, на переработку сладкого напитка — меньше. При этом некоторые участки стенок кишечника сокращаются, направляя перевариваемую пищу к слизистой оболочке тонкой кишки, в которой происходит всасывание питательных веществ. В толстой кишке мощные перистальтические волны перемещают пищевую кашицу (химус) вперед и назад, извлекая и поглощая из нее до 90% воды. Наконец еще одна мощная волна сжатия перемещает содержимое к прямой кишке, как правило, вызывая желание совершить акт дефекации.
Между приемами пищи проходят различные волны сокращения (так называемый мигрирующий моторный комплекс), когда пищеварительный тракт выполняет свои моторные функции. В этот период он наводит порядок, как домохозяйка, удаляя все, что желудок не смог растворить или разделить на достаточно мелкие фрагменты: например, не растворившиеся до конца лекарственные препараты и кусочки арахиса. Каждые 90 минут эта сократительная волна медленно перемещается от пищевода до прямой кишки, создавая давление, достаточное, чтобы расколоть орех и переместить нежелательные микроорганизмы из тонкой кишки в толстую. В отличие от перистальтического рефлекса, волна «домашней уборки» возникает только тогда, когда в желудочно-кишечном тракте уже не осталось пищи, которую надо переварить (например, во время сна). Выключается «режим уборки ЖКТ» в тот момент, когда за завтраком вы отправляете в рот первый кусок еды.
Иллюстрация: Shutterstock