一项新的研究揭示了为什么我们的大脑进化得如此之大。答案在于我们肠道中的微生物。
大脑消耗大量的能量，科学家们认为肠道在满足这一需求方面起着至关重要的作用。具体来说，肠道微生物可能使身体能够产生足够的能量，以支持我们最重要的器官——大脑的生长。
研究发现，大脑相对于身体大小较大的物种，如人类和松鼠猴（我们的近亲），其优势归功于它们的消化微生物。这些微生物使它们能够比大脑较小的物种摄入更多的食物并产生更多的能量。这是首次研究表明肠道微生物如何在动物物种之间创造生物学差异。
“我认为我们都有一种天生的理解，即肠道和大脑是相连的。我们常说‘感觉在胃里’，我们也知道压力和焦虑常常导致肠道症状，”该研究的第一作者、北伊利诺伊大学副教授凯瑟琳·阿马托（Katherine Amato）说。
阿马托教授补充道，这项研究进一步表明，肠道中的事件实际上可能是允许我们的大脑在进化过程中发展的基础。
能量生产
你的肠道中有超过100万亿个微生物，至少是你体内细胞数量的两倍。总体而言，你的肠道微生物组重约2公斤（4.4磅），相当于一个大菠萝的重量。
科学家们特别感兴趣的是这些微小的肠道生物如何影响大脑相对于身体大小的比例。虽然人类的大脑并不是最大的（这个头衔属于抹香鲸，其大脑是人类的五倍大），但人类的大脑与身体比例却非常大。抹香鲸的体重约为平均年龄在20岁以上的美国男性体重的450倍。
在这项发表在《微生物基因组学》杂志上的研究中，研究人员将来自三种动物的肠道微生物植入小鼠体内：两种大脑较大的灵长类动物——人类和松鼠猴——以及一种大脑较小的灵长类动物——猕猴。
他们发现，肠道微生物来自大脑较大物种的小鼠产生了更多用于大脑活动的能量。它们吃得更多，并产生了更高水平的葡萄糖，而葡萄糖是身体用来生成能量的。然而，肠道微生物来自大脑较小的猕猴的小鼠则储存了更多的能量作为脂肪。
“这些发现表明，当人类和松鼠猴的大脑进化得更大时，它们的微生物群落也发生了相似的变化，以提供必要的能量，”阿马托解释道。
科学家们此前认为，植入人类微生物的小鼠会产生独特的结果。相反，他们发现结果更接近于其他大脑较大的物种，而不是预期的那样。
“尽管我们确实看到植入人类微生物的小鼠有一些差异，但最强的模式是大脑较大的灵长类动物（人类和松鼠猴）与大脑较小的灵长类动物（猕猴）之间的差异，”阿马托补充道。
研究人员现在正计划研究其他灵长类动物，以进一步了解肠道微生物如何影响大脑进化。
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