益生菌对月经周期突触可塑性的影响

人类胃肠道 (GI) 由数万亿种细菌菌株组成。 最近的工作重点是研究肠道微生物群对我们大脑的处理和功能的影响。这被称为“肠脑轴”。 我们的肠道微生物群可以通过饮食、抗生素、益生元和益生菌来改变（Hemarajata 等，2013）。 益生菌是活的微生物，当提供足够的量时，可以为宿主提供有益的健康结果（Hill 等，2014）。 通过益生菌调节肠道菌群，可以改善我们的情绪状态（Bagga et al., 2018；Messaoudi et al., 2011；Tillisch et al., 2013）、降低疼痛敏感性（Weizman et al., 2016）、改善认知能力过程（Chung 等人，2014；Kim 等人，2020）、增加神经递质水平（Mittal 等人，2017）并改变功能连接（Rode 等人，2022；Bagga 等人，2019）。 此外，益生菌还能调节雌激素水平（Guo et al., 2016；Urbaniak et al., 2016）。

雌激素水平已被认为会影响肠道微生物群。 肠道产生 β-葡萄糖醛酸酶，这种酶是将结合雌激素分解成活性形式所需的酶（Dabek 等人，2008 年；Ervin 等人，2019 年）。 当肠道细菌多样性水平降低时，β-葡萄糖醛酸酶产量就会降低。 低β-葡萄糖醛酸酶的结果是雌激素活性形式的减少（Siddiqui 等人，2022；Pugh 等人，2021；Kwa 等人，2016；Baker 等人，2017）。 此外，月经期间胃肠道症状会加重（Pugh 等人，2021）。 最后，肠易激综合症在女性中更为普遍，这表明性激素可能与肠道微生物组有关（Pugh 等人，2021）。

研究发现雌激素会影响神经活动、记忆和认知（Inghilleri 等人，2004 年；Luine 2014 年）。 脑电图大脑活动是从卵泡期和黄体期的女性身上收集的（Brotzner et al., 2014）。 当雌激素水平最高时，个体α频率振荡（IAF）最低（Brotzner等人，2014），后者与认知和工作记忆下降有关（Li等人，2023）。 此外，雌激素被发现会降低一些神经元的放电阈值，从而促进皮质的兴奋性（Gregory et al., 2019）。 相反，高孕酮水平会增加 GABA 活性，从而降低神经活动（Guennoun 等，2015）。 此外，在卵泡早期和晚期阶段，在运动皮层上传递 5Hz 重复经颅磁刺激 (rTMS) 方案（Inghilleri 等，2004）。 当雌二醇水平最高时，皮质脊髓活动增加（Inghilleri 等，2004），这表明雌二醇与突触可塑性之间存在关联。

总的来说，文献表明，当雌二醇水平较低时，女性在黄体期的突触可塑性可能会降低。 引入益生菌会增加β-葡萄糖醛酸酶，从而增加循环雌激素的可用性，从而促进突触可塑性。 据推测，在益生菌存在的情况下，卵泡期和黄体期的突触可塑性会增加。 本研究的目的是 1) 确定益生菌是否可以增加女性突触可塑性的倾向，2) 确定可塑性倾向是否因月经周期阶段而存在差异。

方法：

参与者将被随机分为 A 组或 B 组。A 组将有 20 名参与者，B 组将有 20 名参与者。如果随机分配到 A 组，所有访视将在第 6-9 天（卵泡中期）期间进行，此时雌二醇水平最高。 如果随机分配到 B 组，则所有访视都将在第 19-23 天（黄体期中期）进行，此时黄体酮水平最高。 这将是一项随机、交叉、双盲研究，参与者将接受为期 28 天的真正益生菌和安慰剂益生菌。 将在四次访问期间获得评估（每次干预之前和之后，间隔 28 天的冲洗）。 麦克马斯特大学医学中心 (MUMC) 药房将负责准备盲法益生菌试剂盒和随机化时间表。 使用的益生菌将是一种名为 Progressive Perfect Probiotic (https://www.progressivenutritional.com/products/perfect-probiotic-120-billion) 的市售产品。

将使用以下相关测量：主动运动阈值、静息运动阈值、短间隔皮质内抑制、运动诱发电位。

这些措施将在突触可塑性诱导方案之前和之后采取

为了评估突触可塑性，将使用 70mm 内径 8 字形线圈和 Magstim Super Rapid2 Plus 刺激器（Magstim，惠特兰，英国）进行重复 TMS。 双相磁脉冲将传递到优势半球的主要运动区域，以找到在对侧 APB 肌肉中引发 MEP 的最佳位置。 间歇性 theta 突发刺激 (iTBS) 协议将使用双相脉冲以 6Hz 序列中的三个脉冲的突发形式进行传输，持续 2 秒，随后将持续 8 秒，不传输任何脉冲。 iTBS 将以 AMT 的 80% 重复总共 612 个脉冲（Fassett 等人，2017）。