科学家正在揭示你的肠道如何塑造思维、情绪与渴望。
瑞秋·费尔特曼：在《科学美国人》的"科学速览"节目中，我是瑞秋·费尔特曼。
人们常谈论"直觉"，但新研究表明这个习语可能比我们想象的更有科学依据。科学家发现，肠道内的特化细胞能直接向大脑发送信号，潜在影响食欲甚至情绪。
近期研究暗示，我们的微生物组可能参与这一通信系统，但研究人员仍在探索这些互动的具体机制及其对健康的影响。
今天，我们邀请到亚利桑那大学生理学系助理教授玛雅·凯尔贝尔，她将为我们解析这种腹部-大脑连接的新兴科学。
非常感谢您接受我们的采访。
玛雅·凯尔贝尔：很荣幸参与。很高兴来到这里。
费尔特曼：您最近共同撰写了一项关于肠道-大脑连接的研究。能否谈谈科学家为何对此感兴趣，以及我们目前的了解？
凯尔贝尔：我认为不仅是科学家感兴趣，我们每个人都常有"直觉"。我的工作聚焦于理解这些直觉背后的生物学机制——肠道如何与我们沟通。因为我们知道"饥饿烦躁"确实存在，饮食内容甚至肠道微生物都会影响我们的整体感受。
费尔特曼：嗯。
凯尔贝尔：因此，理解肠道与大脑之间的分子、细胞和神经连接，将帮助我们更好地认识这种"直觉"关系。我们确信它的存在[笑]。
费尔特曼：是的。
费尔特曼：除了"饥饿烦躁"这个经典案例，还有哪些与肠道相关的疾病可能令人意外？
凯尔贝尔：我在博士后期间发现，肠道表层细胞（我们称为神经足细胞）与神经元存在直接连接，这些神经元直接延伸至大脑。我们称之为"肠道感知"。我常被问及：这有什么意义？肠道传递的信息，难道不是口腔和鼻腔已经通过食物味道告诉我们的吗？
在先前关于糖分感知的研究中，我以自身为例：我偏好咖啡中添加人工甜味剂而非普通糖，因为普通糖会让我感觉沉重，而人工甜味剂能保持精力充沛，避免餐后困倦。我们发现这两种刺激在肠道中产生不同感受，神经足细胞能区分真实糖分与人工甜味剂，释放不同信号。糖分信号会驱动动物优先选择真实糖分。这解释了我对人工甜味剂的偏好——肠道感知在传递食物价值信息，超越味觉层面，提示食物是否满足生存需求。
费尔特曼：谈谈最新研究吧。你们的目标是什么？有何发现？
凯尔贝尔：微生物组无处不在，我们常听说它影响行为，但具体连接机制不明。当我们发现神经足细胞响应营养素时，便推测微生物组可能通过这些细胞传递信号。结果证实：它们确实如此，且方式独特。神经足细胞感应细菌鞭毛（用于游动的尾部结构）上的蛋白，这种蛋白在各类微生物中广泛存在。当检测到该蛋白时，动物会减少进食；未检测到时则增加进食。这看似反常——我们通常抵御细菌感染，但健康的微生物组需要维持种群规模。我们发现这正是微生物组与宿主通过神经足细胞直接通信的回路，用于协调食物需求。
费尔特曼：这些发现有何影响？
凯尔贝尔：这开启了诸多可能性。明确通信"语言"后，我们可探索：哪些营养素影响该信号通路？益生菌如何调控它？除鞭毛蛋白外，微生物是否通过其他信号影响行为？例如某些研究发现特定微生物与社交活跃度相关，但直接通路尚未明确。这标志着"神经微生物感知"的开端——一种全新的感知方式，关乎我们与微生物组的双向通信。
费尔特曼：下一步研究计划是什么？
凯尔贝尔：我们正探究饮食如何被微生物处理以调整信号。例如高脂或高糖饮食：我推测嗜甜者体内可能存在"嗜甜微生物"，通过通信暗示"需要更多糖分"。我们也在研究加工食品如何影响肠道生态系统。
费尔特曼：通过操控微生物组来利用肠道-大脑连接，我们还有多远？
凯尔贝尔：这是个关键问题。以诺和泰为例：作为GLP-1受体激动剂（饱腹激素），它从动物实验到人类应用历经约30年。但当前研究基础更扎实，进程将更快。我们需测试机制安全性，并探索已获批药物是否影响新发现的通路。值得注意的是，我们在无菌小鼠（从未接触微生物）实验中发现鞭毛蛋白仍能减少进食。这表明该回路无需后天经验，而是进化形成的共生通信机制——我们无法移除微生物组，必须与之协作改善健康。
费尔特曼：是的。
凯尔贝尔：现在你知道"肠道感知"了，请回想最后一餐：你和肠道有何感受？
费尔特曼：我吃了沙拉，肠道应该很满意，食材丰富多样。
凯尔贝尔：[笑]比如吃蔬菜时，虽不如蛋糕满足，但能感受到肠道在说"你做了个好决定"。
费尔特曼：[笑]太棒了，感谢您的分享。
凯尔贝尔：不客气。
费尔特曼：本期节目到此结束。周五我们将探讨社交媒体算法如何塑造语言未来。
"科学速览"由我瑞秋·费尔特曼、方达·姆万吉和杰夫·德尔维斯乔制作，亚历克斯·杉浦编辑，莎娜·波塞斯和亚伦·沙塔克负责事实核查，主题音乐由多米尼克·史密斯创作。订阅《科学美国人》获取最新深度科学资讯。
我是瑞秋·费尔特曼，下次见！
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