В 2011 году на эти вопросы попытались ответить исследователи в канадском университете Макмастера в Онтарио[80]. Ученые работали с двумя группами лабораторных мышей: беспокойных мышей (Balb/c) и общительных особей (NIH Swiss). Для оценки нервозности или общительности исследователи помещали мышей на приподнятую платформу и записывали, сколько времени у них уходило на спуск. Долгая задержка перед спуском с платформы указывала на то, что мышь нервничала по поводу своего опасного положения. Чем увереннее в себе была мышь, тем быстрее она спрыгивала вниз. Balb/c проводили на платформе в среднем по четыре с половиной минуты, осторожно пытаясь спуститься. NIH Swiss спрыгивали за считаные секунды.
Затем ученые поменяли микрофлору особей двух групп и повторили эксперимент с платформой. Когда микрофлора от Balb/c была пересажена в NIH Swiss, последним, ранее таким самонадеянным, потребовалось больше минуты, чтобы спуститься с платформы. Пересадка микрофлоры от уверенных в себе NIH Swiss в прежде беспокойных Balb/c сократила время их спуска более чем на минуту. Так, изменив микрофлору, исследователи значительно изменили уровень тревожности и связанное с ним поведение грызунов.
Ученые обнаружили, что пересадка микрофлоры воздействовала на уровень нейротрофического фактора мозга (BDNF) в гиппокампе. BDNF — это белок, нарушение функционирования которого связано с такими заболеваниями, как депрессия, шизофрения и обсессивно-компульсивное расстройство. Низкий уровень BDNF в гиппокампе ассоциируется с тревожным расстройством и депрессивным типом поведения. Получив микрофлору беспокойных грызунов, ранее общительные мыши стали более робкими. Кроме того, у них наблюдались значительные изменения биохимических процессов мозга.
С научной точки зрения механизм изменения поведения пока непонятен. Каким-то образом микрофлора влияет на уровни BDNF (и других химических передатчиков) в мозге. Химические изменения сопровождаются переменами в настроении и поведении организма-хозяина, в данном случае мыши. Каким образом бактерии в конце пищеварительного тракта могут поменять уровень белка в черепе наверху? Мы уже давно знаем, что мозг физически и химически привязан к кишечнику. Благодаря этой связи мозг получает информацию, когда мы начинаем испытывать голод. Учитывая, что питание жизненно важно для выживания, логично, что организм соединяет кишечник и мозг. Однако очевидно, что «Покорми меня!» — далеко не единственное сообщение от кишечника мозгу.
БЕЗНАДЗОРНАЯ ФАБРИКА ЛЕКАРСТВ
Поглощая ДМУ, бактерии микрофлоры производят не только КЖК, но и огромное множество разных молекул. Некоторые оказываются у нас в крови и разносятся по организму. Многие из них токсичны. Они очищаются почками и выделяются с мочой. (Пациенты с почечной недостаточностью вынуждены регулярно проходить процесс диализа, чтобы избавиться от химических веществ, производимых микрофлорой.) Некоторые химические продукты микрофлоры напоминают лекарства и копируют структуру химических передатчиков нашего организма. Многие эти молекулы усваиваются в кишечнике и взаимодействуют с кишечными нейронами и иммунными клетками кишечной ткани. В некоторых случаях они попадают в систему кровообращения и добираются до мозга. Эти биологически активные химические вещества, производимые кишечными бактериями, омывают наши собственные клетки, передают сигналы нейронам и потенциально воздействуют на разум. Наша микрофлора — это фабрика лекарств, выпускающая фармацевтические препараты из кишечника — с прямым доступом к мозгу.