О влиянии кишечника на работу головного мозга

Когда ученые что-то исследуют, для начала они пытаются определить единицы измерения. Даже при исследовании чувств и эмоций. Для оценки склонности к суициду существует определенная шкала. Уровень гормонов тоже имеет свои показатели, когда речь идет о влюбленности или тестируются таблетки от страха. Для посвященных этот процесс лишен всякой романтики. Во Франкфурте проводилось исследование, в процессе которого ученые сканировали головной мозг, в то время как испытуемые дотрагивались зубной щеткой до своих гениталий. С помощью этого эксперимента выявляли, в какую зону коры поступают сигналы от определенного части тела. Данные сведения крайне полезны при изучении структур головного мозга.

Благодаря такому эксперименту мы знаем, что сигнал от гениталий поступает в верхнюю область мозга прямо по центру под макушкой, чувство страха формируется внутри головного мозга, образно говоря, между ушами. За образование слов ответственна область мозга выше уровня висков. Мысли о моральных ценностях находят отображение на заднем участке лобного отдела и т. д. и т. п. Чтобы лучше понять взаимоотношения кишечника и головного мозга, нужно пройти по путям, с помощью которых они сообщаются, изучить, как проходят сигналы от живота в головной мозг и какие эффекты они вызывают.

Память напрямую зависит от работы кишечника

Сигналы от кишечника могут направляться в различные отделы головного мозга. Однако не во все – например, сигналы никогда не поступают в зрительную кору или затылочный отдел. Если бы поступали, то мы могли бы видеть слайды о происходящем в кишечнике. Сигналы поступают в островковую часть, лимбическую систему, префронтальную кору, миндалевидное тело, гиппокамп или передний участок поясной извилины. Нейрофизиологи сейчас закричат от обиды, увидев, насколько схематично я обобщаю функции этих отделов мозга, ведь, помимо обработки сигналов головного мозга, они участвуют в формировании ощущения своего «я». А это подразумевает развитие чувств, морали, ощущения страха, памяти и мотивации. Это вовсе не значит, что кишечник определяет нашу нравственность и размышляет с нами о морали, однако он в состоянии влиять и на такие процессы. В лаборатории во время экспериментов шаг за шагом изучались возможности и функции кишечника.

Зоны мозга, в которые поступают сигналы организма

«Плавающая мышь» – один из самых популярных экспериментов, связанных с исследованием мотивации и депрессивных состояний. Мышку опускают в небольшой таз с водой. Она не встает лапками на дно, а барахтается в пространстве тазика, т. к. она хочет выбраться на сушу. Вопрос: как долго мышь может выполнять данное действие? На самом деле это ситуация, с которой человек знаком еще с древности. Насколько упорно мы готовы добиваться того, что, по нашему мнению, является жизненно необходимым? У человека вместо желания выбраться на сушу может оказаться получение аттестата или что-то абстрактное типа удовлетворения, дружбы.

Мышки с депрессивным настроем долго не выдерживают и останавливаются, ничего не предпринимая. В их головном мозге подавляющие сигналы превалируют над мотивирующими и побуждающими импульсами. Также они менее устойчивы к стрессу. Вообще, на таких мышах можно тестировать новые антидепрессивные препараты. Если после их приема они будут плавать дольше, то это определенное указание на то, что действующее вещество эффективно.

Ирландский ученый Джон Граян продвинулся на один шаг вперед. Половину группы подопытных мышей он кормил полезными для кишечника бактериями Lactobazillus rhamnosus JB?1. Мысль изменить поведение, воздействуя на пищеварительную систему, в 2011 году была новой – ранее никто этим не занимался. Мышки, у которых в кишечнике селилась данная бактерия, не только дольше и активнее плавали, но также у них в крови фиксировался значительно сниженный уровень гормонов стресса. Кроме того, в учебных тестах на запоминание у них были выше результаты, чем у мышей из второй группы. Рассечение блуждающего нерва у подопытной группы сводило на нет все результаты.

Блуждающий нерв является самым быстрым и надежным путем от кишечника к головному мозгу. Он проходит через диафрагму между легкими и сердцем, далее идет вверх в сторону пищевода и через шейный отдел достигает головного мозга.

Во время экспериментов с участием людей было установлено, что у испытуемых выборочно формировалось ощущение хорошего самочувствия или ощущение страха в результате стимуляции нерва с разной частотой. С 2010 года в Европе практикуется терапевтический метод коррекции депрессивных состояний, основанный на раздражении блуждающего нерва, в результате чего у пациентов, страдающих депрессией, улучшается самочувствие.

Блуждающий нерв является своеобразным телефонным проводом, соединяющим кишечник с отдельными центрами головного мозга, по нему отправляются необходимые для работы мозга данные.

Головному мозгу нужна информация, чтобы иметь представление о том, как обстоят дела в организме. Головной мозг изолирован от остальных органов и находится под такой мощной защитой, как никто другой. Он расположен в черепной коробке и окружен тремя толстыми оболочками. каждая капля крови фильтруется, прежде чем поступить к его структурам. Кишечник, напротив, находится в какой-то постоянной суматохе. Он знает каждую молекулу нашего последнего приема пищи, с любопытством вылавливает гормоны из кровотока, опрашивает иммунные клетки, как прошел их день, или подслушивает подозрительное жужжание кишечных бактерий. Он может рассказать головному мозгу такие вещи, о которых, кроме него, никто понятия не имеет.

Всю эту информацию кишечник собирает с помощью собственной предусмотрительной нервной системы. Ученых удивляет, что он способен обрабатывать информацию с таких огромных площадей. Эта способность делает его одним из самых важных сенсорных органов тела. Глаза, уши, нос или кожа ничего против этого не имеют. Их информация отправляется структурам нервной системы, работа которых регулируется сознанием и используется для построения механизмов реакции на окружающие условия.

Кишечник является гигантской матрицей, регистрирующей состояние нашей внутренней среды, и находится под контролем бессознательного.

Примечательно, что кишечник продолжает функционировать, даже когда отсутствует связь с головным и спинным мозгом.

Кишечник использует те же инструменты, что и «благородный» мозг: целую паутину нейронных цепочек, нейропередатчиков и протеинов. Процесс эволюции оказался весьма проницательным: вместо того, чтобы заставлять голову жестоко напрягаться работой миллионов нервных клеток для связи с удаленным участком организма, она предпочла передоверить управление центру, расположенному в контролируемых им зонах.

Кишечник самостоятельно решает все проблемы пищеварения на всем протяжении желудочно-кишечного тракта – от пищевода до кишечника и прямой кишки.

Кишечник и головной мозг работают в дуэте уже на самых ранних этапах развития человека. Оба имеют зачатки большей части наших эмоций и переживаний уже с грудного возраста. Нам нравится ощущение приятной сытости, мы огорчаемся, если мы голодны. Страдаем, если у нас болит животик или есть вздутия. Заботящиеся о нас люди кормят нас, пеленают и сюсюкаются с нами. У малыша в формировании его «я» принимают участие исключительно головной мозг и кишечник. С возрастом мы все больше познаем мир с помощью и других органов чувств, которые имеются в нашем арсенале. Мы не рыдаем в ресторане, если нам не по вкусу заказанное блюдо. Согласованная работа головного мозга и кишечника при этом не исчезает, она лишь обретает некоторую гибкость.

Кишечник, который себя плохо чувствует, опосредованно влияет на состояние головного мозга, а здоровый, нормально функционирующий кишечник способствует формированию исключительно хорошего настроения.

Первые публикации результатов исследований, посвященных влиянию кишечника на головной мозг, появились в открытом доступе в 2013 году. Спустя два года после известного опыта с плавающими мышами, руководители исследовательской группы решили провести эксперимент на людях, и результаты удивили не только их самих, но и весь научный мир. Через 4 недели приема коктейля из различных полезных бактерий наблюдались выраженные изменения в определенных зонах головного мозга. Прежде всего, в областях, отвечающих за чувства, эмоции и восприятие боли.