![]()
記憶力下降,是我們在變老的過程中最不愿面對、卻又常常感到無力的變化之一。長久以來,我們非常緊張于大腦衰老、神經(jīng)元退化,于是努力去進行一些“腦力訓(xùn)練”,想讓記憶衰退得慢一些。
然而,近年來一個日益清晰的科學(xué)共識是:大腦并非一座孤島。它的健康狀態(tài),與我們身體的其他部分緊密相連,尤其是我們腸道內(nèi)那個復(fù)雜而活躍的微生物世界。近日發(fā)表在《Nature》上的一篇文章,就把目光聚集到了這里[1],讓我們發(fā)現(xiàn)有時候,大腦可能也只是一個無辜的“受害者”
![]()
![]()
怪事發(fā)生:記憶衰退會傳染?
科學(xué)家首先設(shè)計了一個看似簡單,結(jié)果卻出人意料的實驗。
他們把2月齡的年輕小鼠和18月齡的老年小鼠養(yǎng)在一起,沒有額外的干預(yù)、只是最普通不過的“同居”,用以模擬自然的菌群交換。
![]()
圖注:共同飼養(yǎng)一個月后,年輕組的腸道菌群和認知情況都向同一組的老年鼠靠攏
僅僅共同生活了一個月,這些原本認知能力正常的年輕小鼠,在一系列實驗中的表現(xiàn)卻紛紛下滑,開始接近周圍老年鼠的水平。更怪的是,這種變化沒有伴隨明顯的身體衰弱或者活動能力下降——它們依然活躍和健康,只是記憶力變差了。
為了確認真的是腸道菌群的影響,而不是“同居”帶來的社交壓力等因素,科學(xué)家還直接進行了菌群移植實驗,也得到了同樣的結(jié)果:僅僅是老年小鼠的腸道菌群進入年輕小鼠體內(nèi),就足夠削弱它們的記憶力。
![]()
那么下一步,就是從浩如煙海的腸道微生物中,找出真正產(chǎn)生影響的那些。
![]()
鎖定目標
于是,研究團隊建立了一系列堪稱苛刻的篩選條件,真正的目標對象必須滿足以下條件:
1. 數(shù)量增加:它的數(shù)量必須隨著小鼠的衰老而顯著增加;
2. 很能傳播:它必須在上述的“同居實驗”和菌群移植實驗中,都成功地從老年小鼠體內(nèi)進入到了年輕小鼠體內(nèi);
3. 高度關(guān)聯(lián):綜合多項數(shù)據(jù),它與年齡以及記憶衰退的關(guān)聯(lián)性必須都排在前列。
![]()
圖注:金氏副擬桿菌同時滿足3個條件,并且移植后會顯著影響小鼠的認知能力
一種名為Parabacteroides goldsteinii(金氏副擬桿菌)的細菌脫穎而出。科學(xué)家還將它單獨分離出來移植給年輕小鼠,結(jié)果無可辯駁:即便沒有其他任何菌種,僅僅它自己就足夠讓年輕小鼠的記憶出現(xiàn)顯著下降。
![]()
分析其代謝產(chǎn)物,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它會大量生產(chǎn)一種讓我們有些眼熟的物質(zhì)——中鏈脂肪酸(MCFAs)。科學(xué)家將純的中鏈脂肪酸直接喂給年輕小鼠,同樣觀察到了記憶衰退的癥狀。
注意!你可能知道椰子油、棕櫚油中富含中鏈脂肪酸,但這里并不代表食用它們會損害記憶。日常飲食中,它們在小腸就會被身體迅速吸收作為能量;而本文中,模擬的則是“超級大量”的中鏈脂肪酸在腸道局部持續(xù)生產(chǎn)并發(fā)生作用,因此日常食用不需要擔心哦~
![]()
過程推演:通訊斷在了哪里
我們前面說,大腦和腸道微生物有著緊密的聯(lián)系,但是它們之間的信息究竟是怎么傳遞的呢?這條通訊線路的名字叫——迷走神經(jīng)
迷走神經(jīng)是我們身體內(nèi)部最重要的通訊線路之一,它負責將腸道的各種狀態(tài)信息實時上傳給大腦,再進一步影響包括海馬在內(nèi)的多個與記憶相關(guān)的腦區(qū)。雖然它并不直接參與記憶的存儲,卻在很大程度上調(diào)節(jié)著大腦對信息的接收與處理狀態(tài)。
![]()
圖注:腸腦軸及迷走神經(jīng)作用的示意圖
而中鏈脂肪酸在腸道中不斷累積,它們沒有直接逆流而上去攻擊大腦,而是在腸道本地搞破壞,激活腸道壁上免疫細胞的特定受體GPR84
壞就壞在,這些被激活的免疫細胞,恰恰就在迷走神經(jīng)起點的周圍。而免疫細胞過度反應(yīng)引發(fā)的這個長期、持續(xù)、低度的變化,是我們所有人都再熟悉不過的——慢性炎癥。這就是整個通訊出問題的核心。
![]()
圖注:圖v顯示,正常的年輕小鼠體內(nèi),迷走神經(jīng)能夠立刻做出反應(yīng),激活大量神經(jīng)元,熒光圖像瞬間“星光閃閃”,信號清晰而有力;而同居組的年輕小鼠,熒光信號則微弱而雜亂。圖w-y為此結(jié)果在不同維度的數(shù)據(jù)量化
持續(xù)的低度炎癥就像一個信號干擾器,使原本清晰的腸道信號變得微弱、嘈雜甚至失真。
最終,大腦的海馬體長期接收不到高質(zhì)量的信號,其功能便受到了抑制,神經(jīng)元活性下降,記憶力便隨之衰退。
![]()
絕地反擊vs釜底抽薪
問題找到了,正常的信號被“噪音”干擾變得微弱,那么反擊起來也很簡單:調(diào)大音量。把信號的聲音放大,讓它足以蓋過噪音。
科學(xué)家使用了一種常見的物質(zhì)——辣椒素(Capsaicin)。
![]()
這是辣椒中的活性成分,它是一種強大的迷走神經(jīng)激活劑,我們都有體會:辣椒素通過激活我們口腔和身體里的感覺神經(jīng),才讓我們感受到“辣”這種刺激。
科學(xué)家給那些記憶力已經(jīng)衰退的小鼠,喂食了非常低劑量的辣椒素。
![]()
圖注:圖l中的綠色熒光表明被激活的神經(jīng)元,可以看出辣椒素干預(yù)后不同年齡的小鼠均出現(xiàn)了神經(jīng)元的激活,圖m表明辣椒素提高了信號的強度,圖n反映了老年小鼠在辣椒素干預(yù)后認知能力的顯著提升
結(jié)果非常清晰明了:即便是記憶力已經(jīng)衰退的小鼠,它們的神經(jīng)元仍然保有被激活的能力,而通過辣椒素的刺激,就可以簡簡單單的做到。
這時就有讀者要問了,派派派派,辣椒素固然好,但“調(diào)大音量”的做法,是不是有點不夠聰明呢?
當然了,我們的科學(xué)家不會止步于此,他們還嘗試了兩種從源頭上杜絕干擾的方式。
先往前推到噪音這一步,制造麻煩的是GPR84受體,于是科學(xué)家派出了可以抑制其活性的藥物。
![]()
圖注:使用PBI-4050干預(yù)后,不管是面對中鏈脂肪酸還是金氏副擬桿菌的干擾,小鼠的認知水平都能顯著得到保護
結(jié)果喜人:在藥物的作用下,小鼠的記憶力很好地得到了保護。
再或者,繼續(xù)往前回到腸道里。針對金氏副擬桿菌,我們可以派出噬菌體:這是大自然中最高效的細菌殺手,而且通常具有極高的特異性。
![]()
圖注:ΦA(chǔ)PCM01是其他噬菌體(即陰性對照或“安慰劑”),ΦPDS1是特異性噬菌體,在老年小鼠中,只有ΦPDS1能讓中鏈脂肪酸水平顯著下降
本次嘗試同樣成功,老年小鼠中的中鏈脂肪酸水平顯著下降,記憶力也隨之得到了改善。
不管是簡單粗暴的辣椒素,還是更聰明一些的釜底抽薪,都在這場保護認知的戰(zhàn)斗中獲得了勝利。
結(jié)語
這場從腸道開始保護大腦的戰(zhàn)爭,到此就告一段落了。我們其實早早就在各個機制中見到過“腸腦軸”這個名字,但今天第一次真正把它和認知聯(lián)系起來,組成了一個完整的敘事。
可是標題還沒回收——這個辣椒素,我們吃還是不吃?
![]()
怎么說呢,這篇文章中的辣椒素,其實和我們?nèi)粘κ澄锏摹盃I養(yǎng)素”理解不同,而是特異性地激活某一類感覺神經(jīng)的“工具”。所以很遺憾,它在這里只能告訴我們一件事:“激活迷走神經(jīng)”這條通路是可行的。
而大腦的健康與活力,則深深地植根于我們身體內(nèi)部那個看不見的、活躍的生態(tài)系統(tǒng)中。所以,或許也多關(guān)心一下你的腸胃吧:這片浩渺的微生物海洋,讓我們的大腦不致陷入孤立的困境。
[1]Cox, T. O., Devason, A. S., de Araujo, A., Mason, S., Subramanian, M., Salvador, A. F. M., Descamps, H. C., Kim, J., Zhu, Y., Litichevskiy, L., Jung, S., Song, W.-S., Cortés-Martín, A., Henderson, N. T., Huang, K.-P., Nguyen, T., Sae-Lee, W., Umana, I. C., Sacta, M., & Rahman, R. J. (2026). Intestinal interoceptive dysfunction drives age-associated cognitive decline. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10191-6
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.