چگونه میکروب های بدن ما را تشویق به ورزش می کنند؟


مطالعه میکروبیوم

محققان آزمایشات خود را با 199 موش که قبلاً ورزش نکرده بودند آغاز کردند. سپس موش ها این گزینه را داشتند که روی چرخ بدوند یا روی تردمیل خودشان استقامت انجام دهند.

محققان نشانگرهای ژنتیکی، پارامترهای متابولیک و خون و میکروبیوم را تعیین کردند، سپس مدل یادگیری ماشینی را آموزش دادند تا رابطه بین عوامل مختلف و عملکرد را بیاموزد. نویسندگان می‌گویند: «پیش‌بینی صرفاً بر اساس نتایج توالی‌یابی میکروبیوم، دقتی تقریباً برابر با آنچه از متابولوم سرم یا ترکیبی از همه پارامترها به دست می‌آید، داشت». با توجه به نتایج، میکروبیوم بخش قابل توجهی از تغییرات عملکرد را توضیح داد.

در مرحله بعد، محققان آزمایش‌های حذف میکروبیوم و پیوند را انجام دادند. در اینجا می توانید ببینید که چرا انجام چنین آزمایشاتی در موش ها مهم است. از بین بردن میکروبیوم در انسان هایی که برای عملکرد سالم به آن وابسته هستند، بسیار غیراخلاقی است.

کاهش میکروبیوم عملکرد ورزشی را تقریباً 50٪ کاهش داد. هنگامی که محققان میکروبیوم روده را از موش هایی که در ورزش برتر بودند به موش هایی که بدون میکروبیوم بزرگ شده بودند منتقل کردند، موش های دریافت کننده میکروبیوم به خوبی موش های اهداکننده عمل کردند (به لطف آزمایش های بیشتر با آنتی بیوتیک ها، اثر مشاهده شده بر روی باکتری ها از خانواده Erysipelotrichaceae و منسوب به Lachnospiraceae).

میکروبیوتا و مغز

نویسندگان توالی‌های RNA نواحی عصبی را در موش‌های تحت درمان تعیین کردند و تغییراتی را در نواحی عصبی مرتبط با دوپامین یافتند. آنها با اندازه گیری سطح دوپامین پاسخ های بالاتری را در موش های دارای میکروبیوم سالم پیدا کردند. نویسندگان توضیح می‌دهند: «پاسخ دوپامین در حیواناتی که با آنتی‌بیوتیک درمان می‌شدند از بین رفت. با این حال، اختلال در پاسخ دوپامین تنها زمانی مشاهده شد که حیوانات ورزش کردند، و در سطوح پایه، دوپامین تحت تأثیر میکروبیوم قرار نگرفت.

انتقال دهنده های عصبی دیگر تحت تأثیر ورزش یا میکروبیوم نبودند! بنابراین، به نظر می رسد وضعیت میکروبیوم در موش ها به طور مستقیم بر پاسخ دوپامینرژیک ناشی از ورزش تأثیر می گذارد. دوپامین در مسیرهای پاداش و انگیزه نقش دارد.

محققان به همین جا بسنده نکردند. تخریب دوپامین توسط آنزیم مونوآمین اکسیداز (MAO) تنظیم می شود و هنگامی که آنزیم MAO توسط داروها مهار شد، عملکرد موش ها به حالت عادی بازگشت.

محققان همچنین نورون های خاصی را که واسطه این مسیر هستند و همچنین مسیرهای سیگنال دهی مرتبط را شناسایی کردند که برای تحقیقات آینده ضروری خواهد بود. آنها نتیجه گرفتند: “نتایج ما نشان می دهد که میکروبیوم روده در تولید متابولیت های روده نقش دارد. متابولیت ها نورون های خاصی را تحریک می کنند که سیگنال مربوط به ورزش را به مغز می فرستند و باعث کاهش بیان MAO در جسم مخطط می شود. کاهش تنظیم MAO افزایش می یابد. سطح دوپامین و افزایش ظرفیت ورزش.