Mikrobiota-suoli-aivo-akselin rooli aivojen kehityksessä ja mielenterveydessä

Ahdistuneisuushäiriöt ovat heikentäviä tiloja, jotka aiheuttavat valtavia yksilöllisiä, sosiaalisia ja taloudellisia kustannuksia. On esimerkiksi arvioitu, että elinikäiset jatkuvat mielenterveysongelmat maksavat Yhdistyneen kuningaskunnan veronmaksajille 8,6 miljardia puntaa vuosittain. Monet mielenterveysongelmat alkavat murrosiästä varhaiseen aikuisuuteen siirtymäkaudella, mikä saattaa johtua monimutkaisista ja samanaikaisista hormonaalisista, geneettisistä, aivojen kypsymisen ja sosiaalisista muutoksista tänä aikana. Tutkimukset ovat osoittaneet, että aivojen kehitys ja kypsyminen ulottuvat pitkälle kolmannelle vuosikymmenelle ja että aivojen aktivaatiomallit myöhään murrosiässä ja varhaisessa aikuisiässä eroavat edelleen merkittävästi kypsistä aikuisista. Viime vuosina mikrobiomi on noussut uudeksi ja tärkeäksi tekijäksi, joka voi lisätä yksilön mielenterveysriskiä. Suolisto ja aivot ovat läheisesti yhteydessä suolisto-aivo-akselin kautta, joka sisältää kaksisuuntaisen viestinnän hermo-, endokriinisten ja immuunireittien kautta. Sekä ihmis- että eläinmalleilla tehdyt tutkimukset ovat myös korostaneet suoliston mikrobiotan tärkeää roolia aivojen säätelyssä, myöhemmässä käyttäytymisessä ja erityisesti ahdistusta muistuttavassa käyttäytymisessä. Mikä tärkeintä, on osoitettu, että murrosikä voi olla kriittinen ikkuna kehityksen aikana, jolloin mikrobiota auttaa hienosäätämään suoliston ja aivojen akselia, joka liittyy stressireaktioihin ja ahdistukseen.

Tässä ehdotetussa tutkimuksessa selvitetään mikrobiota-suoli-aivo-akselin roolia aivojen kehityksessä ja mielenterveydessä. Erityisesti tutkijat tutkivat prebioottien saannin vaikutusta mielenterveyteen ja hyvinvointiin myöhään murrosiässä / varhaisessa aikuisiässä, kiinnittäen erityistä huomiota aivokuoren kiihottavuuteen ja yhteyksiin tunteiden säätelyn aivoverkossa.

Tämä tutkimus laajentaa aiempaa tutkimusta suoliston ja aivojen vuorovaikutuksista murrosiän viimeisiin vuosiin. Nuoruuden aika ei ole tärkeä vain tunteiden säätelyverkostojen hienosäädön kannalta, vaan myös, kuten viimeaikaisissa töissä on osoitettu, kriittinen terveiden suolen ja aivojen kommunikaatiomallien luomisessa. Tarkemmin sanottuna tässä tutkimme, kuinka prebioottien (galakto-oligosakkaridit) saanti 4 viikon ajan vaikuttaa kognitiiviseen toimintaan, psyykkiseen hyvinvointiin ja taustalla oleviin aivoverkostoihin 120 naisopiskelijan (18-25-vuotiaat) otoksessa. Erityisesti ehdotetulla tutkimuksella on kaksi päätavoitetta:

1. Tutkia, kuinka prebioottien saanti vaikuttaa aivokuoren kiihtyvyyteen ja plastisuuteen, kuten inhiboiviin GABA- / kiihottavaan glutamaattitasoihin tärkeissä tunteiden säätelyn aivoverkostoissa.
2. Tutkia kuinka prebioottien saanti vaikuttaa psyykkiseen toimintaan ja hyvinvointiin, erityisesti mitä tulee ahdistuneisuuteen ja ajatuksenhallintakykyyn.

120 osallistujaa jaetaan kahteen 60 osallistujan ryhmään, ryhmiä verrataan iän, käden ja sosioekonomisen aseman mukaan. Jokaisella testauskerralla (aika 1, 2 ja 3) molempien ryhmien osallistujat käyvät läpi kattavat käyttäytymis- ja psykologiset testit kognitiivisen toiminnan ja psykologisen hyvinvoinnin (kuten ahdistustasojen) perusmittausten määrittämiseksi.

Jokaista osallistujaa pyydetään myös keräämään ulostenäyte kotona mikrobiomin 16 s rRNA-sekvensointia varten molempina testausaikoina. Ryhmä 1 saa päivittäisen GOS-annoksen 4 viikon ajan, kun taas ryhmä 2 saa lumelääkettä saman ajanjakson aikana. Lisäksi kummankin ryhmän osallistujat osallistuvat myös aivojen kuvantamisistuntoon, jossa arvioidaan prebioottisten lisäravinteiden vaikutusta tunteiden säätelyn aivoverkostojen toiminnalliseen vasteeseen.

Tätä tutkimusta varten Tutkijat ennustavat, että interventioryhmässä on parannuksia käyttäytymis- ja psykologisissa muuttujissa, jotka liittyvät tunteiden säätelyyn ja ahdistukseen verrattuna lumeryhmään (Hypoteesi 1). Ennusteet odottavat myös havaitsevan vähentynyttä kiihtyneisyyttä ydintunteita säätelevillä aivojen alueilla, kuten amygdalassa ja etuotsakuoressa, 1H-magneettiresonanssispektroskopialla arvioituna (hypoteesi 2).