- เมื่ออายุมากขึ้น จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของ จุลินทรีย์ในลำไส้ ซึ่งทำให้ การส่งสัญญาณของเส้นประสาทเวกัส ระหว่างลำไส้กับสมองอ่อนแอลง และความสามารถในการสร้างความทรงจำลดลง
- ทีมนักวิจัยฟื้นฟู ความจำและความสามารถในการเรียนรู้ของหนูสูงวัยให้กลับมาอยู่ในระดับใกล้เคียงหนูอายุน้อย ได้ผ่านการกระตุ้นเส้นประสาทเวกัส
- การเพิ่มขึ้นของแบคทีเรียชนิดเฉพาะ Parabacteroides goldsteinii มีความเชื่อมโยงโดยตรงกับ การทำงานของฮิปโปแคมปัสที่ลดลงและการลดลงของความสามารถด้านการรับรู้
- การอักเสบในลำไส้ยับยั้งสัญญาณของเส้นประสาทเวกัส และกระบวนการนี้ทำหน้าที่เป็น สาเหตุโดยตรงของความจำเสื่อม
- มีการเสนอว่าการควบคุมการเชื่อมต่อระหว่างลำไส้กับสมองเป็น กลยุทธ์การรักษาที่อาจย้อนกลับภาวะถดถอยด้านการรับรู้ที่เกี่ยวข้องกับวัย
ความเชื่อมโยงระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้กับการทำงานด้านการรับรู้
- การเปลี่ยนแปลงของ องค์ประกอบไมโครไบโอมในลำไส้ ของหนูสูงวัยมีความเกี่ยวข้องกับภาวะถดถอยด้านการรับรู้
- เซลล์ภูมิคุ้มกันตรวจจับการเปลี่ยนแปลงนี้และกระตุ้น การตอบสนองการอักเสบ ซึ่งรบกวนการส่งสัญญาณของเส้นประสาทเวกัส
- ส่งผลให้การทำงานของ hippocampus ลดลง และความสามารถในการสร้างความทรงจำถดถอย
- การกระตุ้นเส้นประสาทเวกัสช่วยฟื้นฟู ความจำและความสามารถในการสำรวจเชิงพื้นที่ของหนูสูงวัย ให้กลับมาอยู่ในระดับของหนูอายุน้อย
- ทีมนักวิจัยยืนยันว่า ความจำเสื่อมไม่ได้ถูกกำหนดโดยปัจจัยภายในสมองเท่านั้น แต่ยังถูกควบคุมได้จากการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมในลำไส้
การทดลองถ่ายโอนจุลินทรีย์ในลำไส้
- เมื่อเลี้ยงหนูอายุน้อย (2 เดือน) ร่วมกับหนูสูงวัย (18 เดือน) พบว่า ไมโครไบโอมในลำไส้ของหนูอายุน้อยเปลี่ยนไปเป็นแบบของหนูสูงวัย
- หนูกลุ่มนี้มี ความสามารถในการจดจำวัตถุใหม่และการหนีออกจากเขาวงกต ลดลง และแสดงพฤติกรรมคล้ายหนูสูงวัย
- หนูที่เติบโตในสภาพปลอดเชื้อ ไม่แสดงอาการความจำเสื่อม
- แต่เมื่อหนูอายุน้อยได้รับการปลูกถ่ายจุลินทรีย์จากหนูสูงวัย ความสามารถด้านการรับรู้กลับลดลงอย่างรวดเร็ว
- ในทางกลับกัน เมื่อให้ ยาปฏิชีวนะออกฤทธิ์กว้างเป็นเวลา 2 สัปดาห์ กับหนูอายุน้อยที่มีจุลินทรีย์แบบสูงวัย ความสามารถด้านการรับรู้ก็ฟื้นกลับมา
บทบาทของแบคทีเรียเฉพาะชนิดและสารเมแทบอไลต์
- ในหนูสูงวัย สัดส่วนของ Parabacteroides goldsteinii เพิ่มขึ้น และแบคทีเรียชนิดนี้ เกี่ยวข้องโดยตรงกับการลดลงของความจำ
- เมื่อนำแบคทีเรียชนิดนี้เข้าสู่ลำไส้ของหนูอายุน้อย จะเกิด การทำงานของฮิปโปแคมปัสลดลงและสมรรถนะด้านการรับรู้ถดถอย
- การเพิ่มขึ้นของแบคทีเรียชนิดนี้ทำให้ความเข้มข้นของ กรดไขมันสายกลาง (medium-chain fatty acids) สูงขึ้น
- และสารนี้กระตุ้นการอักเสบของ เซลล์ภูมิคุ้มกันสายไมอีลอยด์ (myeloid cells)
- การอักเสบจะยับยั้งการทำงานของเส้นประสาทเวกัสและการทำงานของฮิปโปแคมปัส จนนำไปสู่ ความสามารถในการสร้างความทรงจำที่ลดลง
การกระตุ้นเส้นประสาทเวกัสและผลการฟื้นตัว
- เมื่อให้ โมเลกุลกระตุ้นเส้นประสาทเวกัส กับหนูสูงวัย ความสามารถด้านการรับรู้ฟื้นกลับมาจนแทบแยกไม่ออกจากหนูอายุน้อย
- ทีมนักวิจัยอธิบายเส้นทาง 3 ขั้นของ ลำไส้เสื่อมตามวัย → จุลินทรีย์เปลี่ยนแปลง → ภูมิคุ้มกันอักเสบ → เส้นประสาทเวกัสถูกยับยั้ง → ความจำเสื่อม
- หากย้อนกลับเส้นทางนี้ด้วยการกระตุ้นเส้นประสาทเวกัส ก็อาจ ฟื้นฟูการทำงานด้านความจำได้
ความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้กับมนุษย์และงานวิจัยในอนาคต
- ทีมนักวิจัยกำลังตรวจสอบว่า เส้นทางลำไส้-สมองแบบเดียวกันนี้มีอยู่ในมนุษย์หรือไม่
- การกระตุ้นเส้นประสาทเวกัส เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA แล้วสำหรับการรักษา ภาวะซึมเศร้า โรคลมชัก และการฟื้นตัวหลังโรคหลอดเลือดสมอง
- มีการชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนา วิธีปรับปรุงความสามารถด้านการรับรู้แบบไม่รุกล้ำ ผ่านการควบคุมเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์ในลำไส้
- สัญญาณจากลำไส้อาจมีบทบาทสำคัญต่อ การทำให้ความทรงจำมีบริบท (contextualization)
- งานวิจัยนี้ดำเนินการโดยมี Stanford Medicine และ Arc Institute เป็นแกนหลัก และได้รับการตีพิมพ์ใน Nature
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
หลายคน ประเมินข่าวนี้ต่ำไป เพราะในพาดหัวไม่ได้พูดถึงหนู แต่เรื่องที่จุลินทรีย์ในลำไส้ส่งผลต่อพฤติกรรมมนุษย์นั้นมีการบันทึกไว้หลายครั้งแล้ว
ส่วนที่ว่าความจำดีขึ้นนี่น่าสนใจมาก แต่ดูเหมือนหลายคนจะหัวเราะแล้วผ่านไป เลยขอแชร์ตัวอย่างที่น่าสนใจบางอัน
เป็นโลกที่ ประหลาดแต่ก็น่าสนใจ จริงๆ
หลังจากเลิกเหล้าและยาเสพติด (โดยเฉพาะกัญชา) ปรับอาหาร คุมอาการแสบท้องโดยไม่ใช้ยา และกินอาหารให้เป็นเวลา ฉันรู้สึกว่าความจำกลับมาดีขึ้น
ฉันเคยผ่าตัดเอาถุงน้ำดีออกแล้วด้วย แต่ก็ไม่ได้แก้ปัญหา และกลับทำให้ฉันต้องคิดเรื่องชนิดและความหลากหลายของอาหารอย่าง ฉลาดขึ้นมาก
โดยเฉพาะ แอลกอฮอล์ ที่ฉันคิดว่ามันทำลายจุลินทรีย์ในลำไส้และระบบย่อยอาหารของฉัน
แม้แต่งานวิจัยที่ลองใช้การปลูกถ่ายอุจจาระเพื่อรักษาโรคทางจิตเวชก็ไม่เห็นผล
งานแบบนี้มักมีแพตเทิร์นว่าพอทำการทดลองแบบปกปิดข้อมูล (blinded) แล้วผลก็หายไปเป็นส่วนใหญ่
ถึงจะเป็นการทดลองในหนู แต่ก็มีงานวิจัยจำนวนมากในมนุษย์ที่สนับสนุน การเชื่อมต่อระหว่างลำไส้กับสมอง (gut-brain connection)
สิ่งที่น่าสนใจในบทความคือเขาฉีด แคปไซซิน ในขนาดต่ำมาก (5 μg/kg) แล้วการทำงานของ FOS ในฮิปโปแคมปัสและความจำของหนูแก่ก็กลับคืนมาอย่างสมบูรณ์
หมายความว่าอาจเป็นสารตัวเดียวกับที่อยู่ในอาหารเสริมพริกคาเยนก็ได้
หนังสือที่เกี่ยวข้องมี The Mind-Gut Connection และ The Psychobiotic Revolution
ไม่ว่าจะภาวะสมองเสื่อม การเสพติด หรือการเสื่อมของการรับรู้ ผลในหนูมักน่าทึ่งมาก แต่แทบ ทำซ้ำในมนุษย์ไม่ได้
แคปไซซินที่ฉีดเข้าไปอาจส่งผลต่อฮิปโปแคมปัสต่างออกไป แต่ฉันยังไม่เข้าใจ กลไกการดูดซึม ดีพอ คงต้องไปหาเพิ่ม
แต่ส่วนใหญ่ ทำซ้ำไม่ได้
เพราะงั้นฉันเลยไม่เชื่อผลที่ดูดีเกินจริงจากแค่งานวิจัยฉบับเดียว
ฉันคิดว่าหัวข้อนี้มี ข้อห้ามทางวัฒนธรรม แฝงอยู่
การขับถ่ายก็เหมือนเรื่องเพศหรือความตาย เป็นหัวข้อที่สังคมศิวิไลซ์ไม่ค่อยอยากพูดถึง แต่จริงๆ แล้วแก่นของการมีอยู่ของมนุษย์คือ การย่อยและการขับออก
สมองจะฉลาดแค่ไหน สุดท้ายก็ต้องพึ่ง ‘ส่วนนั้น’ อยู่ดี
น่าสนใจที่ถ้าเอาแบคทีเรียจากหนูแก่มาให้หนูหนุ่ม มันจะแสดงพฤติกรรมแบบแก่ แต่ถ้าทำกลับกันกลับไม่หนุ่มลง
ดูเหมือนว่า แบคทีเรียที่แก่แล้ว จะมีลักษณะเด่นที่ครอบงำมากกว่า
คนเราควรกิน ใยอาหาร ให้มากกว่านี้มาก
มันช่วยทำความสะอาดลำไส้และตับ ดูดซับคอเลสเตอรอล ชะลอการตอบสนองของอินซูลิน และทำให้อิ่มนานขึ้น
จุลินทรีย์ในลำไส้ก็ต้องการใยอาหารเช่นกัน
แทนที่จะไล่ตามไดเอตตามกระแส สิ่งสำคัญคือกินสิ่งที่ชอบได้ แต่ต้อง ได้ใยอาหารเพียงพอทุกวัน
A อาจกระตุ้นให้มนุษย์ เลือกกินอาหารที่ไม่ดีต่อสุขภาพ ส่วน B ไม่เป็นแบบนั้น
ก็น่าคิดว่าเราอยากให้ลำไส้ของเรามีจุลินทรีย์แบบไหน
ทำเพื่อสุขภาพด้วย แต่ก็เพราะเล่นเวตแล้วพยายามรับโปรตีนจากอาหารให้มากที่สุดด้วย
วิดีโอที่เกี่ยวข้อง
ไม่ใช่ “คุณ” ที่โหยหาอาหาร แต่เป็น จุลินทรีย์ในลำไส้ ที่โหยหา
เช่น ถ้าจุลินทรีย์ที่กินน้ำตาลไม่ได้รับน้ำตาล มันก็จะส่งสัญญาณไปที่สมองว่า “เอามาอีก”
เพราะงั้นถ้าหยุดกินของหวานไปสักพัก ความอยากก็จะหายไปเอง เพราะจุลินทรีย์พวกนั้นตายไปหรือไม่ก็สงบลง
จุลินทรีย์อาจมีอิทธิพลก็จริง แต่มนุษย์เองก็เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความอยากด้วย
แต่ก็ไม่เป็นแบบนั้น มนุษย์วิวัฒนาการมาให้ชอบ อาหารที่อร่อย โดยสัญชาตญาณ
สุดท้ายแล้วมนุษย์ก็คือสิ่งมีชีวิตที่ดำรงอยู่โดยมี GI tract (ทางเดินอาหาร) เป็นศูนย์กลาง
งานชิ้นนี้เป็น งานวิจัยที่ออกแบบมาอย่างดีมาก และตีความเรื่องการนำไปใช้กับมนุษย์อย่างระมัดระวัง
ต้นฉบับบทความใน Nature ก็เปิดให้อ่านได้ และส่วนอภิปรายก็น่าประทับใจเป็นพิเศษ
ในหนังสือ Why Isn't My Brain Working? ของ Datis Kharrazian เมื่อปี 2014 ก็พูดถึงแนวคิด การเชื่อมต่อระหว่างลำไส้กับสมอง แบบนี้ไว้แล้ว
ข้อมูลมัน ดูดีเกินไปจนชวนสงสัย
งานวิจัยแนวนี้อีกไม่กี่ปีก็มักจะถูกพิสูจน์ว่าไม่ถูกต้องเป็นส่วนใหญ่
ตัวอย่างเช่น กรณีการถอนบทความใน Science
เป็นไปได้มากว่าเขาใช้เกณฑ์ P=0.05 แบบทั่วไป
ถ้าเป็นผลที่น่าทึ่งขนาดนี้ ก็น่าจะต้องมีค่า P ที่ต่ำกว่านั้นมาก
เรื่องแบบนี้ ทดลองกับตัวเองโดยตรงน่าจะเร็วกว่า
ถ้าจะรอให้ระบบตอบคำถามก็มีผู้มีส่วนได้ส่วนเสียมากเกินไป และการตัดสินใจของพวกเขาก็ไม่ได้สอดคล้องกับผลประโยชน์ของปัจเจกเสมอไป