뇌 발달과 정신 건강에서 Microbiota-gut-brain Axis의 역할

불안 장애는 엄청난 개인적, 사회적, 경제적 비용을 수반하는 쇠약 상태입니다. 예를 들어 평생 지속되는 정신 건강 문제로 인해 영국 납세자는 연간 86억 파운드의 비용을 부담하는 것으로 추산되었습니다. 많은 정신 건강 문제는 청소년기에서 초기 성인기로 넘어가는 전환기에 시작되며, 이 기간 동안 복합적이고 동시적인 호르몬, 유전, 뇌 성숙 및 사회적 변화의 결과일 수 있습니다. 연구에 따르면 뇌의 발달과 성숙은 인생의 30대까지 잘 연장되며 청소년기 후반과 초기 성인기의 뇌 활성화 패턴은 여전히 ​​성숙한 성인과 크게 다릅니다. 최근 몇 년 동안 마이크로바이옴은 개인의 정신 건강 위험을 증가시킬 수 있는 새롭고 중요한 요소로 부상했습니다. 장과 뇌는 신경, 내분비 및 면역 경로를 통한 양방향 통신을 포함하는 장-뇌 축을 통해 밀접하게 연결되어 있습니다. 인간과 동물 모델에 대한 연구는 장내 미생물이 뇌, 후속 행동, 특히 불안과 같은 행동을 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 점을 강조했습니다. 가장 중요한 것은 청소년기가 발달 과정에서 미생물군이 스트레스 반응 및 불안과 관련된 장-뇌 축을 미세 조정하는 데 도움이 되는 중요한 시기일 수 있다는 것입니다.

여기에 제안된 연구는 뇌 발달과 정신 건강에서 미생물군-장-뇌 축의 역할을 조사할 것입니다. 구체적으로 연구자들은 프리바이오틱스 섭취가 청소년기 후기/성인기 초기의 정신 건강과 웰빙에 미치는 영향을 조사할 예정이며 특히 감정 조절 뇌 네트워크의 연결성과 피질 흥분성에 중점을 둘 것입니다.

이 연구는 장-뇌 상호 작용에 대한 이전 연구를 청소년기의 마지막 해까지 확장할 것입니다. 청소년기는 감정 조절 네트워크를 미세 조정하는 것과 관련하여 중요할 뿐만 아니라 최근 연구에서 알 수 있듯이 건강한 장-뇌 통신 패턴을 설정하는 데 중요합니다. 구체적으로 여기에서는 120명의 여학생(18-25세) 샘플에서 4주 동안 프리바이오틱 섭취(갈락토올리고당)가 인지 기능, 심리적 웰빙 및 근본적인 뇌 네트워크에 어떤 영향을 미치는지 조사할 것입니다. 특히, 제안된 연구에는 두 가지 주요 목표가 있습니다.

1. 프리바이오틱 섭취가 주요 감정 조절 뇌 네트워크에서 억제성 GABA/흥분성 글루타메이트 수준과 같은 피질 흥분성 및 가소성에 어떻게 영향을 미치는지 조사합니다.
2. 프리바이오틱 섭취가 특히 불안 및 사고 통제 능력과 관련하여 심리적 기능 및 웰빙에 어떤 영향을 미치는지 조사합니다.

120명의 참가자가 60명씩 두 그룹으로 나뉘며, 그룹은 연령, 손손잡이 및 사회 경제적 지위에 따라 연결됩니다. 각 테스트 시간(시간 1, 2 및 3)에서 두 그룹의 참가자는 포괄적인 행동 및 심리 테스트를 거쳐 인지 기능 및 심리적 웰빙(예: 불안 수준)의 기준 측정을 설정합니다.

각 참가자는 두 테스트 시간 모두에서 마이크로바이옴의 16s rRNA 시퀀싱을 위해 집에서 대변 샘플을 수집해야 합니다. 그룹 1은 4주 동안 GOS의 일일 복용량을 받는 반면, 그룹 2는 같은 기간 동안 위약을 받게 됩니다. 또한 두 그룹의 참가자는 프리바이오틱 보충제 섭취가 감정 조절 뇌 네트워크의 기능적 반응에 미치는 영향을 평가하기 위해 뇌 영상 세션에 참여하게 됩니다.

이 연구에서 연구자들은 중재군이 위약군에 비해 감정 조절 및 불안과 관련된 행동 및 심리적 변수에서 개선을 보일 것으로 예측합니다(가설 1). 예측은 또한 1H-자석 공명 분광법(가설 2)을 통해 평가할 때 편도체 및 전두엽 피질과 같은 핵심 감정 조절 뇌 영역에서 감소된 흥분성을 관찰할 것으로 예상합니다.