We zijn gewend aan het idee dat ons gedrag wordt gestuurd door de hersenen, maar wat controleert de hersenen? Het blijkt dat soms stille passagiers-microben ernaar streven om de controle over te nemen. Bird In Flight begrijpt hoe de besluitvorming niet aan bacteriën moet worden overgelaten.
De darmen en de hersenen wisselen signalen uit via de nervus vagus, die door de nek naar de borst en buik gaat. Julia Enders, auteur van het bestverkochte boek Charming Gut. Hoe het krachtigste orgaan ons bestuurt”, vergelijkt de nervus vagus met een telefoondraad die de darmen verbindt met de afzonderlijke centra van de hersenen.
De hersenen geleiden alle organen van het lichaam, en vele via de nervus vagus, maar alleen de darm heeft autonomie: als de zenuw wordt doorgesneden, waardoor de hersenen van de darm worden "losgekoppeld", zal deze blijven werken. Het heeft zijn eigen zenuwstelsel, dat wetenschappers het "tweede brein" noemen. Het bestaat uit een groot aantal neuronen en hulpcellen en produceert enkele tientallen neurotransmitters. De functies van een dergelijk ontwikkeld zenuwstelsel kunnen niet worden beperkt tot de regulering van de spijsvertering.
Hallo, zijn het ziektekiemen?
De meeste signalen langs de nervus vagus worden niet van boven naar beneden overgedragen, maar van onder naar boven - naar de hersenen. Wetenschappers suggereren dat de darmen onze geestelijke gezondheid beïnvloeden. Een elektrische nervus vagus stimulator wordt al gebruikt om depressie te behandelen die niet reageert op medicamenteuze therapie. Het zorgt ervoor dat de zenuw de "juiste" impulsen genereert.
De darmen produceren 90% serotonine, het hormoon van geluk. Misschien ligt de oorzaak van depressie niet in de hersenen, maar in de darmen. Wetenschappers hebben ook een verband gevonden tussen darmgezondheid en angst, autisme, neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson en Alzheimer.
Promotie video:
Bovendien: niet alleen de darm zelf stuurt signalen door de nervus vagus, maar ook de micro-organismen die erin leven. Dat doen ze op verschillende manieren, bijvoorbeeld door de aanmaak van serotonine door cellen in het darmslijmvlies te stimuleren. De invloed van microflora op gedrag en stemming is bewezen in tal van experimenten met laboratoriummuizen.
Hoe de mentale toestand van muizen beoordelen? Je kunt dieren in een bak met water zetten en kijken hoe lang ze zullen zwemmen: depressieve muizen geven sneller op in de strijd tegen problemen. Neurowetenschapper John Kryan van de Irish National University in Cork voegde de bacterie Lactobacillus rhamnosus JB-1 toe aan het voer van proefdieren. De muizen zwommen sneller en actiever, en hun lichaam produceerde minder stresshormonen in vergelijking met de controlegroep. Dissectie van de nervus vagus deed het effect van nuttige bacteriën teniet.
Als een bepaalde microflora wordt geassocieerd met een depressieve of optimistische levenshouding, zou het gedrag moeten veranderen wanneer de bacteriën worden uitgewisseld. Dit is aangetoond in experimenten door wetenschappers van McMaster University in Canada. Ze selecteerden verschillende lijnen laboratoriummuizen met verschillende karakters. Toen timide muizen werden getransplanteerd met de microflora van avontuurlijke muizen, toonden ze meer interesse in het verkennen van nieuwe objecten.
Houd je van communiceren? Deel de bacteriën
Darmbacteriën beïnvloeden ook het sociale gedrag van laboratoriummuizen. Wetenschappers van het Baylor College of Medicine in Houston (VS) bestudeerden de relatie tussen obesitas bij moeders en autismespectrumstoornissen bij nakomelingen. De controlegroep muizen at normaal, en de experimentele groep kreeg voer met een hoog vetgehalte. Zoals verwacht kwamen de vrouwtjes uit de tweede groep bij.
Muizen van overvoede moeders waren veel minder geïnteresseerd in communicatie met hun familieleden dan de nakomelingen van de controlegroep. Analyse van intestinale microflora toonde significante verschillen tussen de twee groepen - in beide generaties. Maar hoe controleer je of de neiging tot antisociaal gedrag door bacteriën wordt veroorzaakt? Het antwoord is simpel: de darmen van gesloten dieren vullen met de microflora van sociale verwanten.
Bij een experiment met laboratoriummuizen is dat niet moeilijk: het is voldoende om dieren in één kooi te plaatsen, samenleven leidt onvermijdelijk tot uitwisseling van darmbacteriën. Na vier tot vijf weken werd de microflora van niet-communicatieve muizen hetzelfde als in de controlegroep en werd het sociale gedrag weer normaal.
Wetenschappers hebben ontdekt dat muizen met een autistische stoornis een sterk verminderd aantal van de bacteriën Lactobacillus reuteri in de darmen hebben. Dit micro-organisme beïnvloedt de productie van oxytocine, een hormoon dat sociaal gedrag reguleert. Een vetrijk dieet onderdrukt Lactobacillus reuteri in de darmen van de moeder en ze geeft haar verstoorde microflora door aan haar nageslacht.
Het ontbreken van nuttige bacteriën en dus oxytocine tijdens de ontwikkeling van de muis leidt tot zijn asocialiteit. Door levende bacteriën, Lactobacillus reuteri, aan drinkwater toe te voegen, konden de wetenschappers het gedrag van proefdieren weer normaal maken.
Je bent wat je eet. En vice versa
Micro-organismen kunnen evolutionaire redenen hebben om ons gedrag te beheersen. Volgens wetenschappers stimuleren bacteriën hun gastheren om te communiceren, omdat het de uitwisseling van microflora bevordert. Ze zijn ook in staat de voedingsgewoonten van de gastheer te beïnvloeden en hen te dwingen voedsel te consumeren dat hun groei en voortplanting bevordert. Misschien als je de cake niet kunt weerstaan, is het geen zwakke wil, maar micro-organismen.
Sommige bacteriën houden van vet, andere houden van suiker, en soms moet zwaarlijvigheid betalen voor hun voorkeuren. Microben kunnen het voedingsgedrag van een gastheer op een aantal manieren beheersen: ze verstoren het beloningssysteem in de hersenen, veranderen de gevoeligheid van smaakpapillen, geven stoffen af die de stemming beïnvloeden en hacken ook de overdracht van signalen via de nervus vagus.
Hoe weerstand te bieden aan micro-organismen waarvan de belangen niet samenvallen met onze plannen om in het nieuwe jaar af te vallen? Creëer onderlinge concurrentie. Hoe diverser de samenstelling van de darmmicroflora, hoe kleiner de kans dat de ene soort de overhand krijgt op de andere en de controle over de hersenen overneemt.
Een dieet met veel vet en enkelvoudige koolhydraten put de darmmicroflora uit; om een verscheidenheid aan bacteriën te behouden, moet u meer groenten, fruit en zuivelproducten eten. Een onderzoek naar het effect van voeding op het gewicht, waaraan 120 duizend mensen deelnamen, toonde aan dat yoghurt het belangrijkste product voor gewichtsverlies is.
Microben voor depressie
Experimenten die het effect van darmmicroflora op de psyche onderzoeken, laten zien dat depressie en angststoornissen kunnen worden behandeld met probiotica, die nuttige bacteriën zijn. Wetenschappers gebruiken een nieuw woord voor hen: psychobiotica.
In een onderzoek door Iraanse wetenschappers kregen patiënten met een depressieve stoornis supplementen met bacteriën of placebo. De psychobiotica omvatten Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei en Bifidobacterium bifidum. Na acht weken verbeterden patiënten die de psychobioticum gebruikten significant hun scores op de Beck Depression Inventory (een veelgebruikte test om depressie te beoordelen) in vergelijking met controles.
Japanse wetenschappers onderzochten het effect van kefir met de Shirota-stam van de bacterie Lactobacillus casei op de psychologische toestand van geneeskundestudenten tijdens een belangrijk onderzoek. Ze ontdekten dat kefir de niveaus van het stresshormoon cortisol normaliseert en de serotoninespiegel verhoogt. Bovendien vermindert het probioticum de manifestatie van aandoeningen die verband houden met stress, zoals verkoudheid en buikpijn.
Experimenten die de invloed van darmmicroflora op het menselijk brein bestuderen, bevinden zich nog in een vroeg stadium, en meestal neemt een klein aantal mensen eraan deel, dus het is te vroeg om te praten over een ondubbelzinnig bewezen verband tussen darmactiviteit en mentale toestand. Maar vroege studies geven aan dat de studie van psychobiotica een veelbelovende richting is. Totdat de magische pil is uitgevonden, help je darmen op beproefde manieren: eet yoghurt, groenten en fruit. Dan zullen bacteriën het hersencontrolepaneel niet overnemen.
Auteur: Ekaterina Sytnik. Kunst door Sonya Korshenboim