與微生物共存

會「思考」的腸和腦:神奇的腦腸互動機制

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最近,腸道與大腦頻繁進行資訊交換這一結論受到廣泛關注。我們認識到,包括細菌活性在內,如果腸道的整體功能紊亂,人的身心健康就會受到影響,也可能導致認知症、憂鬱症和自閉症。本文請大腸激躁症的權威專家、東北大學心療內科的福土審教授,為我們講解腸道和大腦的互動機制。

福土審 FUKUDO Shin

東北大學研究所醫學研究科心療內科學領域教授、東北大學醫院心療內科主任。1983年東北大學醫學系醫學專業畢業,醫學博士。在擔任美國杜克大學醫學系研究員等職後,1998年任東北大學心療內科副教授,1999年起任現職。專業為心身醫學、行為醫學。功能性胃腸病羅馬診斷標準III、IV、V委員會委員。著作有《內臟感覺——腦與腸的神奇關係》(NHK Books)等。

大腦和腸道的密切關係

「腹黒い」(黑心腸)、「腹の虫が治まらない」(怒不可遏)、「腑に落ちる」(理解、領會)、「断腸の思い」(斷腸之情、悲痛至極)......日語裡有很多慣用語都和內臟相關,「生氣、憤怒」也可以用消化器官的症狀「むかつく」(噁心、反胃)來表達。英語裡也有「gut feeling」(腸道的感覺→直覺)、「butterflies in your stomach」(胃裡的蝴蝶→惴惴不安)等說法,這種表達方式似乎並不是日語獨有的。

「在很長時間內,人們一直認為大腦是深不可測的高級器官,而腸道只不過是消化系統末端的臟器之一,是為消化和排泄而存在的低級器官。但是現在我們認識到,大腦與消化道、腸道之間有著密切的聯繫,無論聯繫過度還是缺乏,都會引發各種疾病。」東北大學心療內科的福土教授這樣說。

大腦和腸道相互交換資訊的現象叫做「腦腸互動」,據福土教授介紹,近年來研究發現,腸道並不是只執行大腦發出的指令,它是一個自行做出判斷並付諸行動的臟器。腸道的狀態傳遞給大腦,腦腸互動過度或缺乏,都會引發喜怒哀樂和好惡傾向等心理狀態的變化。正因如此,福土教授才強調「有必要重新審視消化道、腸道和大腦的關係」。

東北大學心療內科主任福土審教授
東北大學心療內科主任福土審教授

大腸激躁症的病因在於大腦和腸道的關係

大腦通過植物神經系統(交感神經系統和副交感神經系統)、腸神經系統(消化道神經網路)、激素物質等對腸道產生影響。這些神經裡,有一種是直接連接大腦和腸道的迷走神經,屬於副交感神經系統。迷走神經有九成作用是自下而上將腸胃的訊號傳遞給大腦。

腦腸互動機制受損後容易誘發一種疾病,即大腸激躁症(IBS)。臨床診斷不出消化道功能異常,這種疾病是在社會壓力的影響下發病甚至惡化的。當人感覺到精神緊張或壓力過大時,會出現腹痛症狀,或是便秘、腹瀉和腹痛的症狀反覆出現,嚴重降低生活品質。

「IBS雖然有腸道症狀,卻是典型的與精神壓力相關的疾病。這種疾病在已開發國家很常見,日本大約10個人裡就有1個受這種疾病的折磨。」

福土教授團隊對①IBS患者②有症狀卻沒意識到自己生病的人③健康者這3類對象進行調查,發現與健康者相比,有症狀的人和IBS患者更容易患憂鬱症和焦慮症。IBS患者即使失敗了,也傾向於因循守舊、抱殘守缺。而且其中很多人還患有述情障礙,與自閉症患者的性格有共同之處,他們因為無法用語言準確表述自己的情緒,所以也很難理解他人的情緒,容易感到精神壓力。

在腹中共生的微生物

在壓力適應度和腸道細菌之間的關係方面,我們知道了消化道的訊號傳遞到大腦後,會引起各種變化。

最新研究表明,腸道通過跟寄生其中的微生物發生相互作用,影響到人們的喜怒哀樂、對疼痛的反應,以及社會性行為。甚至已經證實,這是人們在決定「吃什麼」「跟什麼樣的人交往」時的一個重要因素。因此腦腸互動也可以稱之為「腦—腸—腸道細菌互動」。

以往難以實現的微生物DNA分析,在進入2000年後可快速完成,且成本降低,人類與哪些微生物共生逐漸變得清晰起來。

成年人的體內大概有逾100兆個微生物長期共生。其中九成寄生於腸道黏膜和細胞上,叫作「腸道細菌」。胎兒在通過產道的過程中或通過母乳等途徑,從母親那裡繼承了腸道細菌,這些細菌隨著身體的生長發育一點點增加,大概到3歲時,其種類基本固定下來。據說,成年人的腸道細菌有約1000種,數量達到100兆以上。

腸道細菌以人類食物中的營養元素為食不斷增殖,將之代謝後,在腸道內生成各種物質。其中尤為重要的一種便是神經遞質血清素。90%的血清素都在腸道內,大腦裡只有2%。腸道會產生一種形成血清素必須的氨基酸,即色氨酸。色氨酸經轉化後形成大腦血清素。當大腦血清素不足時,就可能使憂鬱症加重,或使病程變長。而且現在已經明確,增加腸道內益生菌後,有「幸福激素」之稱的大腦催產素的分泌量會增加。

腸道才是第一大腦

「即便從大腦中樞中分離出來,腸道也會對刺激自動做出合理反應。即使沒有大腦發出的指令,消化系統也會自行運轉。腸道內專屬的神經網路非常發達,能夠處理感知到的各種資訊並傳遞給大腦。」

「40億年前生物誕生之初,最早出現的就是腸。」福土教授舉例解釋說,相當於生物原型的腔腸動物水螅是口兼肛門的結構,主體就是腸道。在進化的過程中,腸道周圍開始被神經細胞包裹,最終出現了脊髓,其頂端不斷膨脹,最終形成大腦。

美國哥倫比亞大學教授麥可克遜(Michael D. Gershon)將腸道稱為「第二大腦」,而福土教授則指出:「如果從進化過程來考慮,腸應該是第一大腦。」他認為,進一步探明腦腸互動機制,或許能夠幫助我們從腸道這個新的角度去理解人腦。

精神壓力造成的心身失調,與腦腸互動以及腸道微生物紊亂有關係。福土教授認為,腦的形態發生變化或是腦內發生炎症,有可能是腸道細菌紊亂引發的。患上IBS後,生活品質下降,日常生活也會出現障礙。不僅如此,而且現在還證實,帕金森病、認知症、哮喘、過敏,甚至憂鬱症、焦慮症、自閉症等疾病都與腸道細菌相關。

貝螅屬
貝螅屬

保護腸道,健康快樂

那麼,我們怎樣才能形成健康的腦—腸—腸道細菌互動機制呢?

福土教授認為,想要保持腸道細菌的均衡狀態,應當注意儘量食用應季蔬菜水果等不需加工的原料食品、膳食纖維豐富且含合成添加劑少的食品,以及發酵食品等。改變飲食習慣也能預防疾病,也有實例表明可改善身體或生活狀態。

福土教授還指出,為了避免腸道細菌失衡,抗生素等藥物應在真正必要時合理服用,這一點很重要。

吃早飯也非常重要。福土教授強調:「很多小孩害怕在學校裡有便意,就不吃早飯。教育前線的意識改革很必要,需要讓孩子們改變以在學校排泄為恥為惡的想法。」

要注意保持均衡的生活方式,如充足的睡眠和休養、適度的運動等。最重要的是,每天生活中的精神壓力不要獨自承受,最好是跟周圍的親朋好友聊一聊。

IBS在以前很難得到周圍人的理解,大家也不知道可以採取什麼有科學依據的治療方案。但是現在治療方法已有新的突破,心理療法也取得了很大進展,如認知行為療法已被證實對各種心理疾病均有療效。為此,福土教授建議:「希望患者能夠去醫療機構諮詢一下,接受有確鑿科學依據的高水準治療。」

標題圖片:PIXTA

參考文獻

  • 《內臟感覺——腦與腸的神奇關係》(NHK Books)福土審著
  • 《腦與腸:體內的對話如何左右你的心情、選擇和健康》Emeran Mayer著
  • 《你體內九成是細菌——微生物生態系統開始崩潰》Alanna Collen著

憂鬱症 腸道 認知症 自閉症 大腦 腸易激綜合症 腦腸互動