Bagaimana Flora Usus Mempengaruhi Ketakutan - Pandangan Alternatif

Bagaimana Flora Usus Mempengaruhi Ketakutan - Pandangan Alternatif
Bagaimana Flora Usus Mempengaruhi Ketakutan - Pandangan Alternatif

Video: Bagaimana Flora Usus Mempengaruhi Ketakutan - Pandangan Alternatif

Video: Bagaimana Flora Usus Mempengaruhi Ketakutan - Pandangan Alternatif
Video: Cara Mengatasi Virus Ketakutan Diri 2024, Mac
Anonim

Nampaknya otak kita secara fizikal jauh dari usus kita, tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidikan telah memberikan bukti yang kuat untuk menunjukkan bahawa komuniti mikroba yang besar yang tertumpu di usus kita menghubungkan antara otak dan usus. Mikrobioma usus mempengaruhi fungsi dan emosi kognitif, mempengaruhi mood dan masalah kesihatan mental, dan juga bagaimana maklumat diproses. Tetapi sukar untuk memahami bagaimana mikroflora melakukan ini.

Sehingga baru-baru ini, kajian mengenai hubungan antara usus dan otak hanya menunjukkan hubungan antara keadaan mikroflora usus dan proses yang berlaku di otak. Tetapi penemuan baru membantu membuat gambaran yang lebih terperinci berdasarkan penyelidikan yang menunjukkan penglibatan mikrobio dalam tindak balas tekanan. Dengan memusatkan perhatian pada tindak balas seperti perasaan takut, dan khususnya bagaimana ketakutan hilang dari masa ke masa, para penyelidik kini telah meneliti bagaimana tingkah laku tikus dengan mikroflora yang berkurang berbeza. Mereka mengenal pasti perbezaan dalam rangkaian saraf, aktiviti otak dan ekspresi gen, dan juga mendapati adanya jendela waktu yang singkat setelah kelahiran seseorang, ketika pemulihan mikroflora, iaitu penjajahan bakteria,masih dapat mencegah timbulnya gangguan tingkah laku pada orang dewasa. Mereka juga mengenal pasti empat bahan khusus yang boleh menyumbang kepada perubahan ini. Mungkin terlalu awal untuk meramalkan terapi apa yang mungkin ditawarkan setelah kita memahami kaitan antara mikroflora usus dan otak, tetapi perbezaan spesifik ini menyokong hipotesis hubungan yang mendalam antara kedua sistem tersebut.

Menentukan mekanisme interaksi dengan otak ini merupakan cabaran utama dalam penyelidikan mikrobioma, menurut Christopher Lowry, seorang penolong profesor di Jabatan Fisiologi Integratif di University of Colorado di Boulder. "Para saintis mempunyai beberapa idea menarik," katanya.

Coco Chu, pengarang utama kajian baru dan penyelidik di Weill Cornell Medicine College, tertarik dengan konsep bahawa mikroorganisma yang hidup di dalam badan kita dapat mempengaruhi perasaan dan tindakan kita. Beberapa tahun yang lalu, dia memutuskan untuk mengkaji interaksi ini dengan terperinci bekerjasama dengan psikiatri, ahli mikrobiologi, imunologi dan saintis dari bidang lain.

Para penyelidik melakukan latihan klasik untuk mengembangkan kemahiran tingkah laku dengan tikus, beberapa di antaranya diberi antibiotik untuk mengurangkan jumlah mikroflora dalam tubuh mereka secara dramatik, dan beberapa di antaranya dibesarkan secara berasingan sehingga mereka sama sekali tidak memiliki mikroflora. Semua tikus belajar dengan baik untuk takut bunyi, diikuti dengan kejutan elektrik. Ketika para saintis berhenti menggunakan kejutan elektrik pada tikus, tikus biasa secara beransur-ansur belajar untuk tidak takut pada bunyi. Tetapi pada tikus "steril", di mana jumlah mikroflora dikurangkan atau tidak ada mikroflora sama sekali, ketakutan tidak hilang - dengan bunyi isyarat, mereka, sebagai peraturan, lebih sering jatuh ke atas daripada tikus biasa.

Melihat ke dalam korteks prefrontal medial, kawasan korteks serebrum yang memproses tindak balas ketakutan, para penyelidik melihat perbezaan yang berbeza pada tikus mikroflora yang dikurangkan: beberapa aktiviti gen lebih rendah. Sel glial dari spesies yang sama tidak dikembangkan. Dendritic spine yang disebut - penonjolan pada neuron yang berkaitan dengan proses pemprosesan dan pembelajaran maklumat, muncul lebih jarang dan hilang lebih kerap. Tahap aktiviti neuron yang lebih rendah diperhatikan pada sel satu spesies. Kesannya adalah bahawa tikus tanpa mikrobiom yang sihat tidak dapat melupakan ketakutan dan belajar untuk tidak takut. Dan penyelidik dapat melihatnya pada tahap sel.

Para penyelidik juga berusaha untuk mengetahui bagaimana keadaan mikroflora usus menyebabkan perubahan ini. Salah satu pilihan yang mungkin adalah mikroba menghantar isyarat ke otak melalui saraf vagus yang panjang, yang mengirimkan isyarat deria dari saluran pencernaan ke batang otak. Tetapi setelah memotong saraf vagus, tingkah laku tikus tidak berubah. Selain itu, nampaknya flora usus dapat memicu tindak balas imun yang mempengaruhi otak. Tetapi jumlah dan peratusan sel imun pada semua tikus adalah sama.

Walau bagaimanapun, para penyelidik menemui empat jenis zat yang dirembeskan oleh mikroorganisma usus dan mempengaruhi hubungan saraf, yang lebih kurang dalam serum, cecair serebrospinal dan najis tikus dengan mikroflora yang tidak mencukupi. Sebilangan bahan ini telah dikaitkan dengan gangguan neurologi pada manusia. Menurut ahli mikrobiologi David Artis, pengarah Institut Penyelidikan Penyakit Usus Radang di Weill Cornell Medicine College dan pengarang utama kajian ini, para saintis yang bekerja di bawah kepemimpinannya telah menyarankan agar mikroflora dapat melepaskan bahan-bahan tertentu dalam jumlah besar, dan beberapa molekul menembusi ke dalam. otak.

Video promosi:

Minat semakin meningkat di banyak makmal untuk mengenal pasti bahan-bahan tertentu yang disekresikan oleh bakteria yang terlibat dalam penghantaran isyarat dari sistem saraf, kata Melanie Gareau, penolong profesor di jabatan anatomi, fisiologi dan sitologi di University of California, Davis. Sebilangan besar metabolit mungkin terlibat dalam proses tersebut dan laluan metabolik terlibat.

Emeran Mayer, seorang profesor perubatan di University of California Los Angeles dan pengarah Oppenheimer Center for the Neurobiology of Stress and Resilience to Stress, menyatakan bahawa penemuan penyelidikan mengenai gangguan lain, seperti kemurungan, juga menunjukkan adanya hubungan dengan bahan-bahan tertentu yang dirembeskan oleh mikroba. Tetapi masih belum ada konsensus tentang mana yang menyumbang kepada terjadinya pelanggaran. Walaupun banyak orang yang mengalami gangguan otak telah mengubah mikroflora usus dengan jelas, sering kali tidak jelas apakah perubahan itu adalah penyebab atau akibat penyakit ini, katanya. Perubahan keadaan mikroflora dapat menyebabkan masalah neurologi, tetapi penyakit juga dapat menyebabkan perubahan keadaan mikrobioma.

Di kawasan ini, terdapat perselisihan tidak hanya mengenai akibat gangguan mikroflora, tetapi juga mengenai mikroflora yang sihat. Kami telah lama fokus pada fakta bahwa kita dapat mengenal pasti jenis bakteria tertentu yang menimbulkan risiko gangguan dan penyakit yang berkaitan dengan tekanan, atau memberikan ketahanan terhadapnya, dan mungkin tidak harus menjadi mikroba tertentu”Kata Lowry. Walaupun pada orang yang sihat, mikroflora sangat berbeza. Mikroba tertentu mungkin tidak menjadi masalah jika mikroflora cukup beragam - sama seperti dengan pelbagai jenis hutan yang sihat, satu jenis pokok mungkin tidak diperlukan.

Walau bagaimanapun, kajian mengenai kesan mikroflora pada sistem saraf adalah bidang sains baru, dan terdapat ketidakpastian walaupun kesannya. Kesimpulan yang diambil dari hasil eksperimen sebelumnya mengenai sama ada perubahan mikroflora menyumbang kepada fakta bahawa haiwan melupakan kemahiran yang dipelajari dan berhenti merasa takut sama ada tidak berasas atau bertentangan. Mengenai kesimpulan yang dicapai oleh Coco Chu dan rakan-rakannya, mereka sangat penting, kerana para saintis dapat memberikan bukti adanya mekanisme khusus yang menyebabkan tingkah laku yang mereka amati. Kajian haiwan seperti ini sangat penting untuk memperkuat hubungan yang jelas antara sistem saraf dan mikroflora usus, walaupun mereka tidak bertujuan mencari cara untuk merawat manusia, kata Kirsten Tillisch. Profesor Perubatan di David Geffen School of Medicine di University of California Los Angeles. "Cara di mana proses 'memproses' emosi, sensasi fizikal dan pengetahuan terjadi di otak manusia sangat berbeza dengan bagaimana ia berlaku pada haiwan sehingga sangat sukar diterapkan," katanya.

Secara teori, kehadiran zat tertentu yang dilepaskan oleh mikroflora dapat membantu menentukan siapa yang paling rentan terhadap gangguan seperti gangguan tekanan pasca-trauma (PTSD). Eksperimen seperti ini bahkan dapat mengenal pasti jalan interaksi antara otak dan mikrobioma yang dapat dipengaruhi oleh rawatan. "Eksperimen ini dengan tikus selalu memberi kita harapan besar bahwa kita mendekati tahap penelitian intervensi," kata Emeran Meyer, dan melalui penggunaan kaedah yang tepat, kajian ini sering menghasilkan hasil yang luar biasa. Tetapi proses yang berlaku di otak tikus tidak sepadan dengan aktiviti otak manusia. Di samping itu, pada manusia dan tikus, proses interaksi antara otak dan mikroflora usus berbeza, dan perbezaan ini diperburuk oleh kenyataan bahawabahawa mikroflora usus mereka berbeza kerana perbezaan makanan yang dimakan.

Pada manusia, intervensi untuk mengubah mikroflora usus mungkin paling efektif semasa bayi dan awal kanak-kanak, ketika mikroflora usus masih berkembang dan pengaturcaraan awal sedang berlangsung di otak, kata Mayer. Dalam kajian terbaru mereka, para penyelidik melihat jangka masa tertentu pada masa bayi, ketika tikus memerlukan mikroflora umum untuk mengembangkan kemampuan untuk menekan rasa takut pada masa dewasa. Tikus, yang selama tiga minggu pertama diasingkan sepenuhnya dari kesan mikroba, kemudian diletakkan dalam keadaan di mana mereka bersama dengan tikus yang mempunyai mikroflora usus biasa. Tikus "steril" mengambil mikroba dari tikus lain, dan sebagai hasilnya mereka mengembangkan mikroflora yang kaya. Tetapi ketika mereka dewasa, dan dengan mereka eksperimen yang sama dilakukan pada "menyapih dari rasa takut",keputusan mereka masih rendah. Pada usia hanya beberapa minggu, mereka semua sudah terlalu awal untuk memperoleh kemahiran biasa belajar bagaimana menekan ketakutan mereka.

Tetapi ketika mikroflora dipulihkan pada tikus yang baru lahir, yang menerima mikrobioma yang kaya setelah menempatkannya dengan ibu bapa angkat, tikus itu tumbuh dan berkelakuan normal. Ternyata dalam beberapa minggu pertama setelah kelahiran, mikroflora sangat penting - dan pemerhatian ini sepenuhnya sesuai dengan konsep yang lebih universal yang mana rangkaian saraf yang mengatur kemampuan untuk mengalami ketakutan sensitif pada usia dini, kata Tillisch.

Kemampuan untuk "menyapih dari ketakutan," yang dikaji oleh para penyelidik, secara evolusi merupakan kemahiran asas, kata Artis. Mengetahui apa yang mencetuskan ketakutan dan kemampuan untuk menyesuaikan diri ketika tidak lagi menjadi ancaman boleh menjadi penting untuk bertahan hidup. Kegagalan menekan ketakutan juga dilihat pada orang dengan PTSD dan dikaitkan dengan gangguan otak yang lain, sehingga pengetahuan ilmiah yang mendalam mengenai mekanisme yang mempengaruhi rangkaian saraf ini dapat membantu memahami tingkah laku manusia asas dan menetapkan tahap untuk pilihan rawatan.

Pada skala evolusi, flora usus manusia telah berubah dengan pertumbuhan populasi bandar, dan kerosakan otak menjadi lebih menonjol. Banyak mikroba yang hidup di dalam diri kita masing-masing telah berkembang dengan spesies kita, dan penting untuk kita memahami bagaimana ia mempengaruhi kesihatan fizikal dan mental, kata Lowry. Melalui mikroflora, persekitaran juga dapat mempengaruhi sistem saraf kita, yang lebih menyulitkan proses mempelajari kesihatan dan penyakit otak.

Elena Renken

Disyorkan: