บทความอายุยืน

แบคทีเรียในลำไส้บางสายพันธุ์กระตุ้นประสาทที่เพิ่มความปรารถนาที่จะออกกำลังกาย

แบคทีเรียในลำไส้บางสายพันธุ์กระตุ้นประสาทที่เพิ่มความปรารถนาที่จะออกกำลังกาย
  • แบคทีเรียในลำไส้สองตัว ยูแบคทีเรียม เรคเทล และ โคโปรคอกคัส ยูแทกตัสพบว่าส่งเสริมความอยากออกกำลังกายในหนู 

  • นักวิจัยติดตามผลกระทบนี้กับโมเลกุลที่เรียกว่าสารเมตาบอไลท์ที่แบคทีเรียผลิต

  • สารเหล่านี้กระตุ้นเส้นประสาทรับความรู้สึกในลำไส้เพื่อเพิ่มกิจกรรมในบริเวณสมองที่ควบคุมแรงจูงใจในระหว่างออกกำลังกาย

  • หากผลลัพธ์ปรากฏต่อมนุษย์ แบคทีเรียเหล่านี้อาจเป็นวิธีที่ประหยัดและปลอดภัยในการเพิ่มระดับการออกกำลังกาย 

บทความนี้ถูกโพสต์บน ScienceDaily.com:

แบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้บางชนิดกระตุ้นเส้นประสาทในลำไส้เพื่อส่งเสริมความปรารถนาที่จะออกกำลังกาย ตามการศึกษาในหนูที่นำโดยนักวิจัยจาก perelman school of medicine แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย การศึกษานี้เผยแพร่ในวันนี้ที่ ธรรมชาติและเผยให้เห็นเส้นทางจากลำไส้สู่สมองที่อธิบายว่าทำไมแบคทีเรียบางชนิดจึงเพิ่มประสิทธิภาพการออกกำลังกาย

ในการศึกษานี้ นักวิจัยพบว่าความแตกต่างในประสิทธิภาพการวิ่งภายในหนูทดลองกลุ่มใหญ่ส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากการมีอยู่ของแบคทีเรียในลำไส้บางสายพันธุ์ในสัตว์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า นักวิจัยติดตามผลกระทบนี้กับโมเลกุลเล็กๆ ที่เรียกว่าสารเมตาบอไลท์ที่แบคทีเรียผลิตขึ้นมา ซึ่งเป็นสารที่กระตุ้นเส้นประสาทรับความรู้สึกในลำไส้ เพื่อเพิ่มกิจกรรมในบริเวณสมองที่ควบคุมแรงจูงใจระหว่างออกกำลังกาย

“หากเราสามารถยืนยันการมีอยู่ของวิถีที่คล้ายกันในมนุษย์ได้ มันก็สามารถเสนอวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มระดับการออกกำลังกายของผู้คนเพื่อปรับปรุงสุขภาพของประชาชนโดยทั่วไป” ผู้เขียนอาวุโสด้านการศึกษา Christoph Thaiss, PhD, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาที่ Penn Medicine กล่าว .

ชาวไทยและเพื่อนร่วมงานจัดทำการศึกษาเพื่อค้นหาปัจจัยที่กำหนดประสิทธิภาพการออกกำลังกายในวงกว้าง พวกเขาบันทึกลำดับจีโนม ชนิดของแบคทีเรียในลำไส้ สารเมตาบอไลต์ในกระแสเลือด และข้อมูลอื่นๆ สำหรับหนูที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม จากนั้นพวกเขาก็วัดปริมาณการวิ่งวงล้อโดยสมัครใจในแต่ละวันของสัตว์ รวมถึงความอดทนของพวกมันด้วย

นักวิจัยวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้โดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง โดยค้นหาคุณลักษณะของหนูที่สามารถอธิบายความแตกต่างระหว่างแต่ละสัตว์ในประสิทธิภาพการวิ่งได้ดีที่สุด พวกเขาประหลาดใจที่พบว่าพันธุกรรมดูเหมือนจะเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ ในขณะที่ความแตกต่างในจำนวนแบคทีเรียในลำไส้ดูเหมือนจะมีความสำคัญมากกว่าอย่างมาก ในความเป็นจริง พวกเขาสังเกตเห็นว่าการให้ยาปฏิชีวนะในวงกว้างกับหนูเพื่อกำจัดแบคทีเรียในลำไส้ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของหนูลดลงประมาณครึ่งหนึ่ง

ท้ายที่สุดแล้ว ในกระบวนการทำงานนักสืบทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้เวลานานหลายปี ซึ่งเกี่ยวข้องกับห้องปฏิบัติการมากกว่าหนึ่งโหลที่ penn และที่อื่นๆ นักวิจัยพบว่าแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ยูแบคทีเรียม เรคเทล และ โคโปรคอกคัส ยูแทกตัส ผลิตสารที่เรียกว่ากรดไขมันเอไมด์ (FAAs) หลังกระตุ้นตัวรับที่เรียกว่า CB1 endocannabinoid receptors บนเส้นประสาทรับความรู้สึกที่ฝังอยู่ในลำไส้ซึ่งเชื่อมต่อกับสมองผ่านทางกระดูกสันหลัง การกระตุ้นเส้นประสาทที่รับ CB1 เหล่านี้ทำให้ระดับโดปามีนของสารสื่อประสาทเพิ่มขึ้นในระหว่างออกกำลังกาย ในบริเวณสมองที่เรียกว่า ventral striatum

โครงร่างเป็นโหนดสำคัญในเครือข่ายการให้รางวัลและแรงจูงใจของสมอง นักวิจัยสรุปว่าโดปามีนที่เพิ่มขึ้นในภูมิภาคนี้ระหว่างการออกกำลังกายช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยการเสริมกำลัง ความต้องการ ออกกำลังกาย.

"แนวทางการสร้างแรงบันดาลใจจากลำไส้สู่สมองอาจมีการพัฒนาเพื่อเชื่อมโยงความพร้อมของสารอาหารและสถานะของประชากรแบคทีเรียในลำไส้ เข้ากับความพร้อมในการออกกำลังกายเป็นเวลานาน" เจ. นิโคลัส เบตลีย์ ปริญญาเอก ผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าว ศาสตราจารย์วิชาชีววิทยาจากคณะศิลปะและวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย "งานวิจัยนี้สามารถพัฒนาไปสู่สาขาสรีรวิทยาการออกกำลังกายสาขาใหม่ทั้งหมดได้"

การค้นพบนี้เปิดช่องทางใหม่ๆ มากมายในการสืบสวนทางวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น มีหลักฐานจากการทดลองว่าหนูที่มีประสิทธิภาพดีกว่าจะมี "นักวิ่งสูง" ที่รุนแรงมากขึ้น ซึ่งในกรณีนี้วัดจากความไวต่อความเจ็บปวดที่ลดลง ซึ่งบอกเป็นนัยว่าปรากฏการณ์ที่รู้จักกันดีนี้ได้รับการควบคุมอย่างน้อยบางส่วนเช่นกัน โดยแบคทีเรียในลำไส้ ขณะนี้ทีมงานวางแผนการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อยืนยันการมีอยู่ของเส้นทางจากลำไส้สู่สมองในมนุษย์

นอกเหนือจากการนำเสนอวิธีที่ประหยัด ปลอดภัย และเน้นการควบคุมอาหารเพื่อให้คนทั่วไปวิ่งและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของนักกีฬาชั้นนำแล้ว เขากล่าวเสริมว่า การสำรวจเส้นทางนี้ยังอาจให้วิธีการที่ง่ายกว่าในการปรับเปลี่ยนแรงจูงใจและอารมณ์ในสภาพแวดล้อม เช่น การเสพติดและอารมณ์ซึมเศร้า .

การศึกษานี้นำโดย lenka dohnalová นักวิทยาศาสตร์ของ penn medicine ผู้เขียน penn medicine คนอื่นๆ ได้แก่ patrick lundgren, jamie carty, nitsan goldstein, lev litichevskiy, hélène descamps, karthikeyani chellappa, ana glassman, susanne kessler, jihee kim, timothy cox, oxana dmitrieva-posocco, andrea wong, erik allman, soumita ghosh, นิติกา ชาร์มา, คาสตูรี เซนคุปตา, มาร์ค เซลล์ไมเออร์, การ์เร็ต ฟิตซ์เจอรัลด์, แอนดรูว์ แพตเตอร์สัน, โจเซฟ เบาเออร์, แอมเบอร์ อัลฮาเดฟฟ์ และมายัน เลวี

การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (s10-od021750, dp2ag067492, r01-dk-129691, p01-dk119130 และ r01-dk115578), pew charitable trust, edward mallinckrodt, jr. foundation, the agilent รางวัล early career professor award, global probiotics council, idsa foundation, thyssen foundation, human frontier science program และ penn medicine รวมถึง dean's innovation fund

ที่มาของเรื่อง:

วัสดุ ให้บริการโดย คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย. หมายเหตุ: เนื้อหาอาจมีการแก้ไขรูปแบบและความยาว


อ้างอิงวารสาร:

  1. Dohnalová, L., Lundgren, P., Carty, JRE และคณะ ทางเดินลำไส้และสมองที่ขึ้นกับไมโครไบโอมควบคุมแรงจูงใจในการออกกำลังกาย. ธรรมชาติ, 2565 ดอย: 10.1038/s41586-022-05525-z


โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า