研究可以阐明微生物如何加剧认知能力下降

最近的研究发现,变化在肠道microbiota-the数以万亿计的细菌和其他微生物生活在intestines-can改变大脑和行为。现在,加州大学洛杉矶分校的科学家领导的研究可以阐明如何以及为什么发生这一现象。

在实验中,进行了小鼠,研究人员发现,肠道微生物会加剧认知障碍的影响,因为它们是如何影响海马体,该地区的大脑对记忆和学习至关重要。他们发现一群细菌的浓度称为Bilophila急剧增加肠道微生物群喂食的老鼠生酮饮食-脂肪、低碳水化合物和间歇性缺氧,创建一个名为缺氧。

科学家们还发现,生酮饮食、缺氧和治疗与一种Bilophila叫Bilophila wadsworthia海马体受损,导致减少小鼠的认知能力。

该研究发表在同行评议的杂志上细胞宿主和微生物。

研究人员给几个老鼠生酮饮食和其他标准的饮食。然后,所有的老鼠收到减少氧气水平连续五天,然后给出了四天才能恢复。剥夺动物的一些氧气对科学家们来说,是一种导致认知障碍,为了模仿人类的认知障碍可能是由于神经系统疾病或衰老。

接下来,科学家们观察他们的导航能力一个迷宫。当试图找到他们的出路的迷宫,老鼠的生酮饮食平均多30%错误比那些标准饮食的老鼠。(两组之间的差异的范围是25% - 75%)。

研究人员还评估是否独自一个人不同的饮食会导致小鼠的认知行为变化没有剥夺氧气。在实验中,小鼠没有明显的差异找到走出迷宫的能力取决于是否有生酮饮食或标准diet-indicating对认知能力的负面影响仅发生在结合缺氧。

“这些结果强调的能力不同的环境因素相互作用共同影响小鼠的认知行为,”主要作者克里斯汀•奥尔森说,加州大学洛杉矶分校的研究生。

接下来,研究人员调查了将会发生什么,如果他们耗尽小鼠的微生物群进行生酮饮食和暴露前缺氧。有趣的是,老鼠的微生物群耗尽第一次明显更少的错误比老鼠在迷宫中,暴露在缺氧和给定一个生酮饮食但没有改变他们的微生物群。

“这说明相关的微生物生酮饮食和缺氧会导致认知障碍的不利影响,”奥尔森说。

作者认为Bilophila wadsworthia变化基因开启或关闭在海马体中,细菌,减少正常海马的细胞信号。

“Bilophila wadsworthia中断海马活动和认知行为的方式类似于缺氧和生酮饮食在一起了,”奥尔森说。她补充说,考虑到海马在学习和记忆中发挥的重要作用,这些变化为Bilophila如何影响认知行为提供线索。

科学家们现在发现微生物物种会影响行为的变化老鼠和其他动物,萧说。她补充说,这将是重要的研究更具体微生物物种如何影响大脑的例子中,通过细胞的变化发生在微生物反应。

认知障碍困扰数以百万计的人超过65岁,与各种各样的慢性代谢有关,免疫学和神经退行性疾病,如阿尔茨海默氏症。伊莲萧,加州大学洛杉矶分校的罗技生物科学教授和副教授消化疾病在加州大学洛杉矶分校的大卫格芬医学院,说这项新研究可能是一个重要的一步学习微生物影响或损害的认知能力。

“早期识别风险因素使早期检测和干预是至关重要的认知障碍,”萧说,论文的资深作者。

萧补充说,还需要更多的研究来确定是否Bilophila以外的其他肠道微生物也可能影响认知能力和微生物群是否可能影响人类认知能力的下降。