一项新的实验室研究在小鼠中表明，像人类这样的灵长类动物的大脑进化可能得到了肠道微生物的帮助。
“微生物组研究开始向我们展示肠道和大脑如何沟通以影响行为和整体健康，”该研究的合著者、芝加哥西北大学生物人类学副教授凯瑟琳·阿马托（Katherine Amato）说。“然而，这项研究进一步表明，肠道中发生的事情实际上可能是允许我们的大脑在进化时间中发展的基础，”她在接受《生活科学》采访时通过电子邮件表示。
该研究发现，人类肠道微生物将食物转化为大脑能量的效率更高。然而，阿马托承认，这项研究是在小鼠中进行的，要推测数百万年前大脑进化时的情况，还需要做出很多假设。
多年来，大量研究表明肠道微生物群如何影响人类健康和疾病，包括我们的新陈代谢。肠道微生物在分解我们吃的食物方面发挥着关键作用，从而释放其中的能量。肠道微生物群组成的改变——即不同微生物的比例变化——也与肥胖及相关疾病的发病机制有关。
在实验室实验中，科学家们用从大头灵长类动物（即人类（Homo sapiens）和松鼠猴（Saimiri boliviensis））或小头灵长类动物（猕猴（Macaca mulatta））的粪便样本中提取的肠道微生物接种小鼠。然后，研究人员测量了这些小鼠的生理变化，这些变化是由于它们新的肠道微生物引起的。
总体而言，研究人员发现，携带来自人类和松鼠猴肠道微生物的小鼠吃得更多，但生长得更慢，身体脂肪积累也更少，而携带猕猴肠道微生物的小鼠则相反。第一组小鼠还产生了更多的葡萄糖——大脑的主要能量来源。
由于更大的大脑需要更多的葡萄糖，这一发现表明，肠道微生物可能以某种方式促使宿主多吃食物，然后将多余的能量导向大脑，研究人员在12月2日发表于《微生物基因组学》杂志的一篇论文中报告了这一发现。
新研究发现，来自大头灵长类动物的肠道微生物改变了宿主的新陈代谢，使其倾向于燃烧能量而不是将其储存在脂肪中。
然而，研究人员表示，仍需更多数据来了解肠道微生物如何影响大脑大小。
在同一研究的单独实验中，从小鼠的粪便样本中发现，来自大头灵长类动物的肠道微生物似乎产生了比猕猴更高的某些分子，如短链脂肪酸。这些分子可能参与了这种肠道-大脑交流。先前的研究表明，短链脂肪酸可以影响大脑功能。
“微生物组领域最引人入胜的发现之一是肠道与大脑之间的联系，”亚利桑那州立大学通过微生物组促进健康学院的副教授太地铃木（Taichi Suzuki）说，他没有参与这项研究。“这项研究支持了一个新颖的假设，即微生物组的差异可能通过代谢和能量分配的差异影响大脑大小，可能在更大脑容量的进化中发挥作用，”他在接受《生活科学》采访时通过电子邮件表示。但他补充道，仍然有许多问题有待解答。
“正如作者所承认的，该研究的一个局限性是它仅包括三种具有不同大脑大小的灵长类动物供体，”铃木说。“看到这一模式是否会在加入更多物种后继续存在，以进一步探索这一迷人的假设，将会非常令人兴奋。”
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