芝加哥 — 西北大学的一项开创性研究表明，肠道细菌的作用远不止帮助消化；它们可能在我们大脑的进化中扮演了关键角色。这一令人瞩目的研究为人类如何发展出如此强大的脑力提供了新的见解，将我们的微观肠道伙伴与最重要的进化成就之一联系起来。
该研究发表在《微生物基因组学》上，揭示了肠道微生物对大脑发育的意外影响。科学家和健康爱好者都知道肠道健康对整体健康的重要性，但这项研究深入探讨了肠道细菌与大脑大小之间的关系，提供了新的视角。
大脑是人体中最耗能的器官。西北大学人类学副教授兼该研究的主要作者凯瑟琳·阿莫托解释说：“我们知道生活在大肠中的微生物群落可以产生影响人体生物学某些方面的化合物——例如，引起新陈代谢的变化。”显然，这超出了许多人对肠道健康的认知。
为了探索肠道细菌与大脑大小之间的这种引人入胜的联系，研究人员使用了三种不同的灵长类动物——人类、松鼠猴和猕猴，这些动物的大脑大小相对于体重各不相同。研究人员没有直接研究这些灵长类动物，而是将它们的肠道细菌转移到无菌小鼠体内，这些小鼠是在完全无菌的环境中饲养的。
具体方法包括从每种动物的五名成年供体中收集粪便样本。人类样本来自伊利诺伊州埃文斯顿，这些人的体重指数正常且近期未使用过抗生素，而灵长类动物样本则来自健康状况相似的研究设施。在用这些样本定植了三十只无菌小鼠的肠道后，研究人员监测了它们两个月的发展情况。
研究开始后，不同的代谢特征逐渐显现。接收了人类和松鼠猴肠道细菌的小鼠表现出显著差异，这两种动物都具有较高的脑化商数（EQ）。这些高EQ小鼠不仅吃得更多，而且体重增加较少，这突显了其肠道细菌提供的代谢效率。有趣的是，这些小鼠还表现出更高的血糖水平和与葡萄糖生成相关的肝酶活性增加。相比之下，接收了猕猴肠道细菌的小鼠虽然吃得较少，但储存了更多的能量作为脂肪。这一显著差异促使研究人员关注短链脂肪酸（SCFAs）的生产，这些化合物是在膳食纤维发酵过程中由肠道细菌产生的。接收了高EQ肠道细菌的小鼠体内这些有益化合物的水平较高，对代谢产生了重要影响。
这项研究的发现不仅暗示了肠道细菌对代谢的影响，更进一步阐明了这一点。高浓度的SCFAs已知可以调节食欲和能量储存等因子，肠道微生物与大脑大小之间的联系变得越来越明显。拥有人类肠道细菌的小鼠表现出了最显著的变化，其血糖水平最高，体重增加最少。
这些发现特别引人注目的是其进化方面。尽管人类和松鼠猴的大脑较大，但在进化树上却分道扬镳。“这些发现表明，当人类和松鼠猴分别进化出更大的大脑时，它们的微生物群落也适应性地变化，以提供必要的能量，”阿莫托强调。这种跨越物种的共进化迹象表明，肠道微生物不仅塑造了个别物种，还影响了多种灵长类动物的进化路径。
展望未来，研究团队计划扩大研究范围，包括更多的灵长类动物，以获得关于大脑大小与肠道细菌相互作用的更全面视角。他们希望收集更多关于不同微生物群落产生的特定化合物的数据，并将这些发现与免疫反应和行为等生物特性联系起来。或许，关于肠道健康与大脑进化之间联系的故事才刚刚开始。
这些发现引发了许多关于智力进化的新讨论。大脑大小与这些看似微不足道的微生物之间的关系挑战了传统的叙述。它引发了这样的思考：人类大脑的成功是否与肠道细菌的不懈工作交织在一起？这种富有想象力的联系改变了科学家们对人类生物学研究的方法——从单纯关注遗传或环境因素转向更加综合的立场，涉及我们身体内的微生物。
总结这项引人入胜的研究，一个明确的信息浮现出来：或许关于大脑进化的老生常谈需要更新——不仅仅在于我们大脑内部的东西，还包括我们肠道内部的东西。克服大脑发育所需能量限制的潜力可能源自我们迷人的微生物盟友。我们肠道内的东西不仅对消化有益，还可能为我们理解人类进化和智力的一些最深刻问题提供线索。
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