Упражняйтесь больше. Обычно это мое (и многих других людей) главное новогоднее обещание.
Но на улице моросит дождь, а на улице завывают пронизывающие до костей ветры. А я, завернувшись в пушистое одеяло, на диване с чашкой горячего какао и последним шоу Нетфликс. Моя решимость быстро угасает.
По нового исследования in природа, я мог получить мотивацию из неожиданного источника: моих кишечных микробов. В ходе масштабного исследования команда из Пенсильванского университета обнаружила, что изменение миллионов кишечных микробов в вашем микробиоме может поднять вас с дивана и мотивировать заниматься спортом — по крайней мере, если вы мышь.
В одиночку результаты звучат как псевдонаучная чепуха. Но исследование углубилось: команда выяснила, как и почему кишечные микробы побуждают мышей бегать и продолжать бежать. Суть — это химическое вещество, вырабатываемое микробиомом, которое посылает сигнал из кишечника в мозг, вызывая выброс дофамина в вентральный стриатум — «центр мотивации» мозга — что, в свою очередь, вызывает желание тренироваться.
Я часто говорил: мыши — не люди. Но исследование продвигает относительно новую область взаимодействия кишечника и мозга на новую территорию. Может ли кишечник напрямую влиять на мотивацию и желания мозга? Выслеживая молекулы в кишечнике, которые побуждают мозг хотеть быть физически активными, исследование дало нам первый ответ: да.
«Если эти результаты имеют отношение к людям, они поднимают вопрос о том, может ли воздействие на кишечные бактерии улучшить психические процессы, связанные с решением тренироваться у людей, будь то элитные спортсмены или нет». — сказал неврологи Др. Гулистан Агирман и Элейн Ю. Сяо из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которые не участвовали в исследовании.
Дилемма упражнений
Мы все знаем, что тренировки полезны для нас. Тысячи исследований показали, что регулярные физические упражнения помогают во всем: от контроля веса до снижения риска сердечных заболеваний, улучшения психического здоровья и настроения и даже в борьбе со старением и деменцией.
Так почему же, несмотря на знание преимуществ, so сложно мотивировать?
Образ мышления, то есть ваша психология, изначально считался главным виновником, объяснили Агирман и Сяо. Но новое исследование предполагает, что кишечный микробиом также может дать вам сильный мотивационный импульс.
Связь между кишечником и мозгом — одно из самых влиятельных открытий последнего десятилетия. Мозг не существует в вакууме. Скорее, молекулы и гормоны из организма могут значительно повлиять на его функцию. Химические вещества, высвобождаемые печенью, например, улучшают память у стареющих мышей после тренировки, рождая больше новых нейронов в зубчатой извилине — «питомнике» в гиппокампе, области критический для памяти.
Основным источником этих системных молекул является кишечный микробиом. Его симбиотические микробы процветают в нашем кишечнике, помогая переваривать питательные вещества и поддерживать обмен веществ. Десять лет назад нейробиологи неожиданно обнаружили, что они также влияют на мозг. Уничтожение бактерий антибиотиками, например, усиливает депрессивные симптомы у мышей. Последующие исследования показали, что некоторые микробы выделяют химические вещества при переваривании пищи, что активирует блуждающий нерв, основной сигнальный тракт, идущий от кишечника к мозгу.
Они также помогают организму реагировать на физические нагрузки. По словам Агирман и Сяо, определенные группы бактерий в кишечнике стали «ключевыми регуляторами физической активности». Обычно это происходит за счет химических веществ, выделяемых микробами для выработки энергии, или тех, которые помогают устранить молекулы, приводящие к физическому истощению, такие как лактат. Новое исследование задалось вопросом: может ли кишечный микробиом напрямую формировать наше желание заниматься спортом, влияя на работу мозга?
Хонингование
Мыши вообще любят бегать. Но, как и у людей, в зависимости от их генетики и физиологии, у них есть разные склонности — одни любят быстро бегать, другие долго, а некоторые вообще нет.
Чтобы понять почему, команда начала с почти 200 мышей, специально разведенных для поощрения разнообразного генетического фона, и собрала данные об их теле. К ним относятся генетическое секвенирование, метаболическое профилирование и секвенирование РНК в их стуле — признанный метод оценки профиля кишечного микробиома.
В целом команда собрала более 10,500 XNUMX точек данных для каждой мыши, всего около двух миллионов.
Затем мыши бегали по беговой дорожке или беговому колесу. Последнее доставляет удовольствие, так как (любой, у кого есть хомяк или другой домашний грызун, знает), они с радостью прыгают и пробегают значительные расстояния каждую ночь - некоторые более девяти миль в день.
Но были и домоседы. Эти пушистики были счастливы расслабиться, едва касаясь руля в течение двухдневного тестового периода.
Удивительно, но генетические особенности мышей очень мало повлияли на их мотивацию к бегу. Расширяя свою охоту, команда обратилась к машинному обучению, чтобы проанализировать молекулы в их крови, их метаболизм и микробиомы кишечника, чтобы увидеть, соответствуют ли индивидуальные различия беговым результатам.
Ответ вызвал удивление: единственным фактором, определяющим готовность мыши к бегу, были ее кишечные бактерии. Это предположило, что «кишечные бактерии управляют физическими упражнениями», — сказали Агирман и Сяо.
Но корреляция не является причинно-следственной связью. В следующих тестах команда уничтожила микробиом одной группы спортивных мышей с помощью антибиотиков, превратив их в домоседов. Напротив, мыши, выращенные внутри безмикробного пузыря, у которых, естественно, отсутствуют кишечные бактерии, превратились в бегунов-марафонцев, когда им пересадили кишечных микробов от их здоровых от природы сверстников.
Умная ссылка
Почему кишечный микробиом имеет какое-то отношение к мотивации?
Ответ, кажется, дофамин. Часто называемый «химическим веществом удовольствия», дофамин выполняет различные функции в мозге, в том числе отмечает ошибки, не соответствующие прогнозам, и управляет плавными движениями. Но наиболее известная его роль заключается в объединении движения и вознаграждения, что происходит в глубоком сегменте мозга, называемом вентральным полосатым телом, частью «центра вознаграждения» мозга.
Изучая данные о микробиоме мышей, команда обнаружила, что спортивные мыши имеют популяцию кишечных микробов, особенно хорошо выделяющих амиды жирных кислот (FAA). Действуя как «ключи», эти химические вещества затем активировали «замок» рецептора — рецептор CB1, который усеивает снаружи сенсорный нейрон определенного типа внутри кишечника (да, в кишечнике есть нейроны, и да, рецептор CB1 также является цель основных химических компонентов марихуаны). Затем эти специализированные нейроны посылают электрические сигналы прямо через спинной мозг в полосатое тело мозга, наполняя его дофамином.
Напротив, у мышей без кишечных бактерий не было этого всплеска дофамина. Чуть более тщательное расследование показало, что в их мозгу был высокий уровень фермента, который быстро переваривает дофамин, по существу убивая их «кайф бегуна». Тем не менее, давая им дозу FAA в качестве пищевой добавки или перенося кишечные бактерии, которые производят FAA, в их кишечник, они улучшали свои беговые навыки.
Авторы «продемонстрировали, что цепи, участвующие в мотивации, необходимой для поддержания физической активности у мышей, модулируются кишечными микробами», — сказали Агирман и Сяо.
Новогодняя резолюция
Чтобы было ясно, эти результаты получены на мышах. Мы не знаем, сохраняются ли они у людей. Но они предлагают новые подсказки к давним вопросам, например, почему кайф бегуна чувствует себя хорошо, даже когда вы испытываете физическую боль. Я не удивлюсь, если химические вещества кишечных микробов будут разлиты в эликсиры мотивации перед тренировкой — хотя, опять же, будьте осторожны!
Уменьшая масштаб, исследование добавляет к растущему пантеону доказательств того, что наши микробиомы напрямую влияют на функцию мозга, особенно на настроение и мотивацию. Но наша интуиция не контролирует наши желания.
«Хотя заманчиво рассмотреть последствия этого исследования для человека, оценка практической значимости этих результатов потребует обширной дальнейшей оценки», — сказали Агирман и Сяо. «Множество других факторов влияют на мотивационные состояния людей, что требует ряда стратегий для укрепления мотивационных схем и цепей вознаграждения в неблагоприятных условиях».
Изображение Фото: Вокандапикс от Pixabay
