Tutkimus, julkaistu tänään v Käännöspsykiatria , on myös ensimmäinen, joka osoittaa, miten tietty suoliston mikrobiomin muutos - mahassa ja suolistossa kasvavat bakteerit ja muut mikro -organismit - voi muuttaa tietyn aivojen alueen toimintaa.
Tautien torjunta- ja ennaltaehkäisykeskusten mukaan sokerilla makeutetut juomat ovat johtava lisättyjen sokerien lähde amerikkalaisten ruokavaliossa. Lähes kaksi kolmasosaa Yhdysvaltojen nuorista kuluttaa vähintään yhden sokerijuoman joka päivä.
Neurotieteilijä Scott Kanoski, biologisten tieteiden apulaisprofessori USC Dornsife College of Lettersissä, Taiteet ja tieteet, on tutkinut ruokavalion ja aivotoiminnan yhteyttä vuosien ajan. Hänen tutkimuksensa on osoittanut, että sokerijuomien kulutus heikentää rotan muistitoimintoja ja että samat juomat muuttavat suoliston mikrobiomia.
Nykyisessä tutkimuksessa Kanoski ja tutkijat UCLA:sta ja Georgian yliopistosta, Ateena, pyrki selvittämään, onko mikrobiomin ja muistitoiminnon muutosten välillä suora yhteys.
Tutkijat antoivat nuorille rotille ilmaisen pääsyn sokerilla makeutetulle juomalle, joka on samanlainen kuin ihmisten juoma.
Kun rotat kasvoivat aikuisiksi noin kuukauden kuluttua, tutkijat testasivat muistojaan kahdella eri menetelmällä. Yksi menetelmä testasi muistia, joka liittyi aivojen alueeseen, jota kutsutaan hippokampukseksi. Toisessa menetelmässä testattiin muistitoimintoa, jota ohjasi perirhinal cortex -alue.
Tutkijat havaitsivat, verrattuna rottiin, jotka juovat vain vettä, rotilla, jotka nauttivat suuria määriä sokeripitoista juomaa, oli enemmän ongelmia muistin kanssa, joka käyttää hippokampusta. Sokerin kulutus ei vaikuttanut peririnaalisen kuoren muistiin.
"Varhaisen elämän sokerin kulutus näyttää valikoivasti heikentävän heidän hippokampuksen oppimistaan ja muistiaan, "sanoi tutkimuksen pääkirjailija Emily Noble, apulaisprofessori UGA:n perhe- ja kuluttajatieteiden korkeakoulussa ja entinen tutkijatohtori USC Dornsifessa.
Tutkijat tarkistivat sitten rotan suolen mikrobiomit ja löysivät eroja makeaa juomaa juovien ja vettä juovien välillä. Sokerijuomilla oli suurempia populaatioita kahdesta erityisestä suolistobakteerilajista:Parabacteroides distasonis ja Parabacteroides johnsonii.
Tutkijat kysyivät sitten, voisivatko Parabacteroides -bakteerit ilman sokerin apua, vaikuttaa rotan muistitoimintaan. He siirsivät laboratoriossa kasvatettuja Parabacteroides -bakteereja pelkkää vettä juovien nuorten rottien suolistoon. Bakteereja saaneilla rotilla oli muistin heikkeneminen hippokampuksessa, kun ne kasvoivat aikuisiksi pitkälti samalla tavalla kuin sokeria juovat rotat.
Tiedemiehet havaitsivat myös, että toisin kuin sokeria juovat rotat, siirretyillä rotilla oli myös muistin heikkeneminen perirhinal cortexissa. Tämä ero antaa lisää todisteita siitä, että ruokavalioon liittyvä muuttunut aivotoiminta voi itse asiassa johtua muutoksista suoliston mikrobiomissa.
Aiemmat tutkimukset ovat siirtäneet koko suolen mikrobiomin yhdestä eläinryhmästä toiseen, aiheuttaa samanlaisia muutoksia aivotoimintaan. Kuitenkin, tämä tutkimus on ensimmäisten joukossa vain kahden lajin kanssa.
Meille oli yllättävää, että pystyimme toistamaan olennaisesti sokerin kulutukseen liittyviä muistihäiriöitä siirtämättä koko mikrobiomia, vaan yksinkertaisesti rikastamalla yhtä bakteeripopulaatiota suolistossa. "
Scott Kanoski, Tutkimuksen vastaava kirjoittaja
Lopuksi, tutkijat tutkivat geenien toimintaa hippokampuksessa, verrattaessa sokerijuomaa juoneita rottia niihin, jotka juovat vain vettä, ja vertaamalla veden juojia niihin, joihin on siirretty Parabacteroides.
Geenitoiminta teki, itse asiassa, muutos sekä rotilla, jotka söivät sokerilla makeutettuja juomia, että rotilla, joille oli siirretty Parabacteroides. Vaikuttaneet geenit ohjaavat sitä, miten hermosolut välittävät sähköisiä signaaleja muille hermosoluille ja miten ne lähettävät molekyylisignaaleja sisäisesti.
Tämän tutkimuksen tulokset vahvistavat suoran yhteyden, molekyylitasolla, suolen mikrobiomin ja aivotoiminnan välillä.
Tulevissa tutkimuksissa Kanoski ja tutkijat toivovat voivansa muuttaa tapojaan, kuten terveellisemmän ruokavalion syöminen tai liikunnan lisääminen, voi kääntää muistin vahingot, jotka aiheutuvat kohonneesta sokerin kulutuksesta aikaisemmin.