脳の発達とメンタルヘルスにおける微生物叢-腸-脳軸の役割

不安障害は、個人的、社会的、経済的に莫大なコストを伴う衰弱状態です。 たとえば、生涯持続するメンタルヘルスの問題は、英国の納税者に年間 86 億ポンドの費用がかかると推定されています。 多くのメンタルヘルスの問題は、思春期から成人期初期への移行期に発症し、おそらくこの時期のホルモン、遺伝子、脳の成熟、および社会的変化が複雑かつ同時に進行した結果です。 研究によると、脳の発達と成熟は生後 30 年間にまで及ぶこと、思春期後期および成人期初期における脳の活性化パターンは、成熟した成人とは依然として大きく異なることが示されています。 近年、マイクロバイオームは、個人のメンタルヘルスのリスクを高める可能性のある新しい重要な要因として浮上しています. 腸と脳は、神経経路、内分泌経路、免疫経路を介した双方向通信を含む腸脳軸を介して密接に接続されています。 人間と動物の両方のモデルでの研究は、腸内微生物叢が脳の調節、その後の行動、特に不安のような行動において重要な役割を果たしていることも強調しています. 最も重要なことは、思春期の時期は、微生物叢がストレス反応や不安に関連する腸と脳の軸を微調整するのに役立つ発達中の重要なウィンドウである可能性があることが示されている.

ここで提案された研究は、脳の発達と精神的健康における微生物叢-腸-脳軸の役割を調査します. 具体的には、研究者は、特に大脳皮質の興奮性と感情調節脳ネットワークの接続性に焦点を当てて、思春期後期/成人期初期の精神的健康と幸福に対するプレバイオティクス摂取の影響を調査します。

この研究は、腸と脳の相互作用に関する以前の研究を思春期の最後の年に拡張します。 青年期は、感情調節ネットワークの微調整に関して重要であるだけでなく、最近の研究で示されているように、健全な腸と脳のコミュニケーション パターンを確立するためにも重要です。 具体的には、ここでは、4 週間のプレバイオティクス (ガラクトオリゴ糖) の摂取が、120 人の女子学部生 (18 ～ 25 歳) のサンプルで、認知機能、心理的幸福、および基礎となる脳ネットワークにどのように影響するかを調査します。 具体的には、提案された研究には2つの主な目的があります。

1. プレバイオティクスの摂取が、重要な感情調節脳ネットワークにおける抑制性 GABA/興奮性グルタミン酸レベルなど、皮質の興奮性と可塑性にどのように影響するかを調査する。
2. プレバイオティクスの摂取が、特に不安と思考制御能力に関して、心理的機能と幸福にどのように影響するかを調査する.

120 人の参加者が 60 人の参加者の 2 つのグループに分けられ、グループは年齢、利き手、社会経済的地位によってマッチングされます。 各テスト時間 (時間 1、2、および 3) で、両方のグループの参加者は、包括的な行動および心理テストを受け、認知機能および心理的健康 (不安レベルなど) のベースライン測定値を確立します。

各参加者は、両方のテスト時間でマイクロバイオームの 16s rRNA シーケンスのために、自宅で便サンプルを収集するよう求められます。 グループ 1 は 4 週間にわたって GOS の 1 日量を受け取り、グループ 2 は同じ期間にわたってプラセボを受け取ります。 さらに、どちらのグループの参加者も脳イメージング セッションに参加して、プレバイオティクス サプリメントの摂取が感情調節脳ネットワークの機能的反応性に及ぼす影響を評価します。

この研究では、研究者は、介入グループがプラセボグループと比較して、感情の調節と不安に関連する行動的および心理的変数の改善を示すと予測しています (仮説 1)。 予測では、1H 磁石共鳴分光法によって評価されるように、扁桃体や前頭前皮質などのコア感情制御脳領域の興奮性の低下も観察されると予想されます (仮説 2)。