Det mänskliga matsmältningssystemet är hem för ett stort antal mikroorganismer som kallas tarmmikrobiomet. MSU-UNC-forskargruppen upptäckte att tarmmikrobiomet var annorlunda hos spädbarn med starka rädslarsvar och spädbarn med mildare reaktioner.
Dessa rädslarsvar - hur någon reagerar på en skrämmande situation - i tidigt liv kan vara indikatorer på framtida psykisk hälsa. Och det finns växande bevis som knyter neurologiskt välbefinnande till mikrobiomet i tarmen.
De nya fynden tyder på att tarmmikrobiomet en dag kan ge forskare och läkare ett nytt verktyg för att övervaka och stödja en hälsosam neurologisk utveckling.
"Denna tidiga utvecklingsperiod är en tid med enorma möjligheter för att främja en sund hjärnutveckling, "sa MSU:s Rebecca Knickmeyer, ledare för den nya studien publicerad 2 juni i tidningen Naturkommunikation. "Mikrobiomet är ett spännande nytt mål som potentiellt kan användas för det."
Studier av denna koppling och dess roll i rädslarsvar hos djur ledde Knickmeyer, docent vid Institutionen för pediatrik och mänsklig utveckling vid College of Human Medicine, och hennes team för att leta efter något liknande hos människor. Och studerar hur människor, särskilt små barn, hantera rädsla är viktigt eftersom det kan hjälpa till att förutsäga mental hälsa i vissa fall.
Rädsla reaktioner är en normal del av barnets utveckling. Barn ska vara medvetna om hot i sin miljö och vara redo att svara på dem. Men om de inte kan dämpa det svaret när de är säkra, de kan ha ökad risk att utveckla ångest och depression senare i livet. "
Rebecca Knickmeyer, MSU:s institut för kvantitativ hälsovetenskap och teknik, eller IQ
I andra änden av svarspektrumet, barn med exceptionellt dämpade rädslarsvar kan fortsätta utvecklas ömtåliga, okänsliga egenskaper som är associerade med antisocialt beteende, Sa Knickmeyer.
För att avgöra om tarmmikrobiomet var kopplat till skräckrespons hos människor, Knickmeyer och hennes arbetskamrater utformade en pilotstudie med cirka 30 spädbarn. Forskarna valde kohorten noggrant för att hålla så många faktorer som påverkar tarmmikrobiomet så konsekventa som möjligt. Till exempel, alla barn ammades och ingen fick antibiotika.
Forskarna karakteriserade sedan barnens mikrobiom genom att analysera avföringsprover och utvärderade ett barns rädslarsvar med hjälp av ett enkelt test:observera hur ett barn reagerade på att någon kom in i rummet medan han bar en Halloween -mask.
"Vi ville verkligen att upplevelsen skulle vara trevlig för både barnen och deras föräldrar. Föräldrarna var där hela tiden och de kunde hoppa in när de ville, "Sade Knickmeyer." Det här är verkligen den typen av upplevelser spädbarn skulle få i sina vardagsliv. "
Sammanställer all data, forskarna såg betydande samband mellan specifika egenskaper hos tarmmikrobiomet och styrkan hos spädbarnsrädselssvar.
Till exempel, barn med ojämna mikrobiomer vid 1 månaders ålder var mer rädda vid 1 års ålder. Ojämna mikrobiomer domineras av en liten uppsättning bakterier, medan även mikrobiomer är mer balanserade.
Forskarna upptäckte också att innehållet i det mikrobiella samhället vid 1 års ålder relaterade till rädslarsvar. Jämfört med mindre rädda barn, spädbarn med förhöjda svar hade mer av vissa typer av bakterier och mindre av andra.
Laget, dock, observerade inte ett samband mellan barnens tarmmikrobiom och hur barnen reagerade på främlingar som inte hade masker. Knickmeyer sa att detta troligen beror på de olika delarna av hjärnan som är involverade i bearbetning av potentiellt skrämmande situationer.
"Med främlingar, det finns ett socialt inslag. Så barn kan ha en social omtanke, men de ser inte främlingar som omedelbara hot, "Sa Knickmeyer." När barn ser en mask, de ser det inte som socialt. Det går in i den snabba och smutsiga utvärderingsdelen av hjärnan. "
Som en del av studien, laget avbildade också barnens hjärnor med MR -teknik. De fann att innehållet i det mikrobiella samhället vid 1 år var förknippat med storleken på amygdala, som är en del av hjärnan som är involverad i att fatta snabba beslut om potentiella hot.
Att ansluta prickarna tyder på att mikrobiomet kan påverka hur amygdala utvecklas och fungerar. Det är en av många intressanta möjligheter som denna nya studie avslöjar, som teamet för närvarande arbetar med att replikera. Knickmeyer förbereder sig också för att starta nya förfrågningar med nya samarbeten på IQ, ställa nya frågor som hon är glad att svara på.
"Vi har ett bra tillfälle att stödja neurologisk hälsa tidigt, "sa hon." Vårt långsiktiga mål är att vi ska lära oss vad vi kan göra för att främja en sund tillväxt och utveckling. "