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雜貨店貨架上包裹著五花八門“外衣”的糖果刺激著人們,尤其是兒童的購買欲。
兒童是糖類添加劑的最大消費(fèi)者,然而高糖飲食與肥胖、心臟病,乃至記憶功能受損等健康問題均有關(guān)系。關(guān)于童年時(shí)期高糖攝入對大腦發(fā)育的影響,尤其是對海馬體的影響,人們知之甚少。后者對學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要。
近日,美國佐治亞大學(xué)和南加州大學(xué)的研究者領(lǐng)銜的一項(xiàng)新研究,通過嚙齒類動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn),青春期每天飲用含糖飲料會(huì)損害成年后的學(xué)習(xí)和記憶能力。該研究進(jìn)一步表明,腸道細(xì)菌的變化可能是糖誘導(dǎo)記憶損傷的關(guān)鍵。
這項(xiàng)發(fā)表于《轉(zhuǎn)化精神病學(xué)》的研究還發(fā)現(xiàn),即使在從未攝入過糖的動(dòng)物腸道中,如果在實(shí)驗(yàn)中富集了一種被稱為副擬桿菌的細(xì)菌,也會(huì)觀察到類似的記憶缺陷。
“生命早期的糖會(huì)增加副擬桿菌的水平,后者水平越高,動(dòng)物在任務(wù)中表現(xiàn)得越差。”論文第一作者、佐治亞大學(xué)家庭與消費(fèi)者科學(xué)學(xué)院助理教授Emily Noble說,“我們發(fā)現(xiàn),細(xì)菌本身就足以像糖一樣損害記憶,但它也會(huì)損害其他類型的記憶功能。”
考慮到海馬體在各種認(rèn)知功能中扮演的角色,以及該腦區(qū)在青春期后期仍在發(fā)育,研究人員試圖通過腸道微生物群更多地了解其對高糖飲食的響應(yīng)。
研究人員給幼鼠喂食了正常食物和含11%糖的溶液(含糖量與市面上出售的含糖飲料相當(dāng))。
然后,研究人員讓這些小鼠執(zhí)行一項(xiàng)依賴于海馬體的記憶任務(wù),該任務(wù)旨在測量情景性上下文記憶,或回憶其之前看到過的熟悉物體的上下文。
“我們發(fā)現(xiàn),早期攝入糖的小鼠辨別特定環(huán)境下新鮮事物的能力受損,而沒有攝入糖的小鼠卻能完成這項(xiàng)任務(wù)?!盢oble說。
第二項(xiàng)記憶任務(wù)測試的是基本識(shí)別記憶,這是一種獨(dú)立于海馬體的記憶功能,涉及到動(dòng)物識(shí)別它們之前看到的東西的能力。在這項(xiàng)任務(wù)中,糖對動(dòng)物的識(shí)別記憶沒有影響。
Noble 說:“生命早期的糖攝入似乎選擇性地?fù)p害海馬體的學(xué)習(xí)和記憶功能?!?/p>
進(jìn)一步分析表明,高糖攝入導(dǎo)致腸道微生物群中副擬桿菌的水平升高,而腸道微生物群有超過100萬億的微生物,對人類健康和疾病有重要影響。
為了更好地確定這種細(xì)菌影響記憶和學(xué)習(xí)的機(jī)制,研究人員在從未攝入過糖的小鼠微生物組中增加了副擬桿菌的水平。這些動(dòng)物在依賴海馬體和不依賴海馬體的記憶任務(wù)中的表現(xiàn)都出現(xiàn)了下降。
確定腸道細(xì)菌如何影響大腦發(fā)育有助于搞清大腦需要什么樣的內(nèi)部環(huán)境才能健康生長。因此,未來的研究需要更好地確定這種內(nèi)臟與大腦信號(hào)運(yùn)作的特定通路。(馮維維)
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1038/s41398-021-01309-7
《中國科學(xué)報(bào)》 (2021-04-07 第2版 國際)