Ново проучване в Nature открива, че чревните микроби са от съществено значение за реакцията на страх при мишки. Това може да помогне за разработването на стратегии за хора с тревожност и посттравматично стресово разстройство (ПТСР). Изследването е най-новото в непрекъснато разширяващото се познание за механиката на оста черва-мозък. За него разказва Psychology Today.

Днес осъзнаваме, че повечето от бактериите в нашия живот са за наша полза, а не за да ни убият. По-удивително е, че тези мънички бактерии могат да променят поведението ни, да повлияят на развитието на мозъка и да променят настроението ни. Наистина радикално нова област на изследване се върти около оста на червата и мозъка и тя обхваща от микробиология до неврология и психология, с допирни точки с ендокринология, имунология и гастроентерология.

В зората на 21 век Нобуюки Судо показва, че мишките без микроби, родени и израснали без никакви бактерии, имат необичайна реакция на стрес. Това можело да остане само любопитно наблюдение, но Судо дал на мишките пресен набор от микроби в червата и показал, че мишките отново стават нормални. Това демонстрира неочаквана причинност: чревните бактерии могат да повлияят на поведението.

Судо също открива, че ако чака твърде дълго с доставянето на микробите, той вече не може да нормализира мишките. Когато надхвърлели определена възраст, дори и с черва, пълни със здрави микроби, мишките вече не можели да нормализират реакцията си на стрес.

Судо показва, че влиянието на червата върху поведението се осъществява чрез оста черва-мозък - връзка между мозъка и надбъбречните жлези, включваща стресовите хормони.

Разкриване на механизмите
Следващата работа на Джон Криан и Тед Динан в University College Cork показа, че връзката между червата и мозъка използва най-малко три канала: неврони, хормони и имунни фактори. За да опише онези бактерии, които засягат мозъка и настроението, Динан въвежда термина психобиотик.

Криан, Динан и колеги показват, че прерязването на блуждаещия (вагусния) нерв, който свързва червата с мозъка, прекратява определени бактериални влияния, което показва, че поне част от психобиотичното действие се предава директно от нервната система. Те също изследват четвърти канал на червата и мозъка - микробните метаболити. Това са химикалите, които бактериите отделят, докато се хранят и метаболизират храната си. Различните бактерии в различни ситуации произвеждат уникални метаболити. Някои от тези метаболити са късоверижни мастни киселини, като бутират, които могат да достигнат в мозъка, където влияят върху растежа и функционирането му.

Изследването на страха
Новото проучване на Дейвид Артис, Коко Чу и сътрудници от Вайл Корнел разкри набор от метаболити, които влияят върху това как мозъкът обработва страха. По-специално, учените изучават колко време отнема на мишките, за да получат преувеличен отговор на страха. Тези мишки получавали малък токов удар веднага след звуков сигнал. След като научавали тази асоциация, те замръзвали от страх всеки път, когато чуят сигнала. Мозъците им били свързали невроните, чуващи сигнала, с онези, които очаквали удара. Този вид хардуерна невронна връзка е начина за изграждане на спомен в мозъка.

Това е стандартен опит на Павлов, като по учебник. Също така по учебник е загубата на този ефект, когато след звуковия сигнал вече няма удар. Както нормалните мишки, така и без бактерии, можели да се научат на страхова асоциация, но Артис и колеги открили че мишките без бактерии не могат да се отучат. Докато оставали без бактерии, те винаги замръзвали, когато чуели сигнала.

Както при мишките на Судо, ако след това дадели на мишките без бактерии някои здрави микроби, те вече успявали да схванат асоциацията. Техният отговор на страха бързо изчезвал. И, също като при мишките на Судо, това действало само докато мишките достигнат определена възраст. След това те завинаги реагирали на тона, дори и с добри микроби в червата.

Изследователите изключили действието както на блуждаещия (вагусния) нерв, така и на имунната система. Те откриват, че ефектът е тясно свързан с четири специфични метаболита. При мишки с нормални микроби тези метаболити преминават по пътя си от червата към мозъка и насърчават формирането на паметта и последващото забравяне. Без бактерии, които да доставят тези метаболити, мишките без микроби изглежда са обречени завинаги да реагират безсмислено на тона.

И какво от това?
Всичко това може да изглежда твърде академично. Какво значение има за хората условният страх при мишки без микробиом?

Е, едно вълнуващо последствие е откриването на тези нови метаболити, които могат да засегнат оста черва-мозък. Метаболитите все още се картират за хилядите видове, които живеят в червата, но знанието, че те могат да отговарят за отчитане на страха е завладяващо и осигурява мотивация за бъдещи изследвания. Това дава на учените нов начин да проследят действието на оста черва-мозък.

Психиятрията винаги е извличала полза от изследванията върху мишки. Изследванията на мишки за тревожност, социален стрес, депресия и ПТСР предоставят изненадващо полезни поглед върху човешкото поведение. И ппо-голямата част от сегашните психиатрични лекарства преминават през обширни тестове върху гризачи, преди изобщо да бъдат изпитани при хора.

Връзката между това изследване и ПТСР не е трудно да се види. ПТСР се среща при много войници (и цивилни от военно време), които все още могат да объркат силен звук с изстрел на минохвъргачка и рефлекторно очакват скорошна експлозия. Този отговор, след като войникът е в гражданския живот, далеч от бойното поле, е контрапродуктивен. Проблемът им е подобен на този на мишката без микроби, която не може да се отучи от асоциацията. Тази изтощителна тревожност би могла да се излекува.

Може ли това изследване да помогне на хората с тревожност или ПТСР да се отучат от условния си отговор? Може ли специфични бактерии в червата да помогнат на тези хора? Звучи невероятно, но така е с почти всички открития за оста черва-мозък.