Tyrimas, šiandien paskelbtas m Vertimo psichiatrija , taip pat pirmasis parodo, kaip specifinis žarnyno mikrobiomo - skrandyje ir žarnyne augančių bakterijų ir kitų mikroorganizmų - pokytis gali pakeisti tam tikros smegenų srities funkciją.
Pasak Ligų kontrolės ir prevencijos centrų, saldinti gėrimai yra pagrindinis pridėtinio cukraus šaltinis amerikiečių mityboje. Beveik du trečdaliai JAV jaunuolių kasdien suvartoja bent vieną saldų gėrimą.
Neurologas Scottas Kanoskis, USC Dornsife laiškų kolegijos biologijos mokslų docentas, Menas ir mokslai, daugelį metų tyrė ryšį tarp dietos ir smegenų funkcijos. Jo tyrimai parodė, kad saldžių gėrimų vartojimas silpnina žiurkių atminties funkciją ir kad tie patys gėrimai keičia žarnyno mikrobiomą.
Dabartiniame tyrime Kanoski ir UCLA bei Džordžijos universiteto mokslininkai, Atėnai, siekė išsiaiškinti, ar egzistuoja tiesioginis ryšys tarp mikrobiomos ir atminties funkcijos pokyčių.
Mokslininkai paaugliams žiurkėms suteikė nemokamą prieigą prie cukraus saldinto gėrimo, panašaus į tą, kurį geria žmonės.
Kai po maždaug mėnesio žiurkės tapo suaugusios, tyrėjai išbandė savo prisiminimus dviem skirtingais metodais. Vienas metodas išbandė atmintį, susijusią su smegenų sritimi, vadinama hipokampu. Kitas metodas išbandė atminties funkciją, valdomą regiono, vadinamo peririnaline žieve.
Mokslininkai nustatė, kad palyginti su žiurkėmis, kurios gėrė tik vandenį, žiurkėms, kurios vartojo daug saldžių gėrimų, buvo sunkiau turėti atmintį, kuri naudoja hipokampą. Cukraus vartojimas neturėjo įtakos peririnalinės žievės prisiminimams.
„Atrodo, kad ankstyvasis cukraus vartojimas selektyviai sutrikdo jų hipokampo mokymąsi ir atmintį, “, - sakė tyrimo vadovė Emily Noble, UGA šeimos ir vartotojų mokslų kolegijos docentas ir buvęs USC Dornsife postdoktorantas.
Tada mokslininkai patikrino žiurkių žarnyno mikrobiomas ir nustatė skirtumus tarp tų, kurie gėrė saldų gėrimą ir tų, kurie gėrė vandenį. Cukraus gėrėjai turėjo daugiau dviejų konkrečių žarnyno bakterijų rūšių:Parabacteroides distasonis ir Parabacteroides johnsonii.
Tada mokslininkai paklausė, ar Parabacteroides bakterijos galėtų, be cukraus pagalbos, paveikti žiurkių atminties funkciją. Jie persodino laboratorijoje užaugintas Parabacteroides bakterijas į paauglių žiurkių, kurios gėrė tik vandenį, žarnas. Žiurkėms, kurioms buvo suteiktos bakterijos, hipokampo atminties sutrikimas pasireiškė, kai paaugo iki pilnametystės, kaip ir cukrų geriančios žiurkės.
Mokslininkai taip pat nustatė, skirtingai nei žiurkės, geriančios cukrų, persodintos žiurkės taip pat parodė atminties sutrikimą peririnalinėje žievėje. Šis skirtumas suteikia papildomų įrodymų, kad pakeista smegenų funkcija, susijusi su dieta, iš tikrųjų gali būti susijusi su žarnyno mikrobiomos pokyčiais.
Ankstesni tyrimai persodino visą žarnyno mikrobiomą iš vienos gyvūnų grupės į kitą, sukelia panašius smegenų funkcijos pokyčius. Tačiau, šis tyrimas yra vienas pirmųjų, kuris tai padarė tik su dviem konkrečiomis rūšimis.
Mums buvo nuostabu, kad sugebėjome iš esmės atkartoti atminties sutrikimus, susijusius su cukraus vartojimu, neperduodami viso mikrobiomo, bet tiesiog praturtindamas vieną bakterijų populiaciją žarnyne “.
Scottas Kanoskis, Atitinkamas tyrimo autorius
Pagaliau, mokslininkai ištyrė genų aktyvumą hipokampe, lyginant žiurkes, kurios gėrė saldų gėrimą, su tomis, kurios gėrė tik vandenį, ir lyginančias vandenį geriančias su tomis, kurios buvo persodintos Parabacteroides.
Genų veikla padarė, iš tiesų, pokytis tiek žiurkėms, kurios vartojo cukrumi saldintus gėrimus, tiek žiurkėms, persodintoms Parabacteroides. Paveikti genai kontroliuoja, kaip nervinės ląstelės perduoda elektrinius signalus kitoms nervų ląstelėms ir kaip jos siunčia molekulinius signalus viduje.
Šio tyrimo rezultatai patvirtina tiesioginį ryšį, molekuliniu lygmeniu, tarp žarnyno mikrobiomos ir smegenų funkcijos.
Tolesniuose tyrimuose, Kanoski ir mokslininkai tikisi nustatyti, ar keičiasi įpročiai, pvz., valgyti sveikesnę mitybą ar dažniau mankštintis, gali pakeisti atminties žalą, kurią sukelia padidėjęs cukraus vartojimas ankstyvame amžiuje.