越来越多的研究表明，我们肠道中的微生物与大脑中的微生物之间存在许多联系。肠道细菌似乎影响着从抑郁症到自闭症的一切。现在，一项关于小鼠如何克服恐惧的研究开始揭示肠道与大脑之间神秘联系的更多信息。这项研究使用了一个经典的巴甫洛夫测试：当小鼠听到一个声音时，给予轻微的电击，小鼠很快就会将声音与疼痛联系起来，每次听到声音时都会畏缩。但这种联系不会永远持续。
在多次听到声音但没有受到电击后，小鼠会忘记这种联系，声音将不再有任何影响。这种“遗忘”对人类也很重要；例如，在慢性焦虑和创伤后应激障碍患者中，这种遗忘功能会受损。纽约市威尔康奈尔医学院的免疫学家和微生物学家大卫·阿蒂斯想知道肠道细菌是否在学习和遗忘反应中起作用。他和同事用抗生素治疗小鼠，彻底清除它们肠道中的细菌，这些细菌统称为微生物组。然后，他们在播放声音后立即给小鼠轻微电击，重复多次。
所有动物都很快学会了将噪音与疼痛联系起来，当它们听到声音时会冻结。但只有具有正常微生物组的小鼠最终忘记了这种联系：3天后，噪音对它们大部分不再有影响，而抗生素治疗的小鼠仍然有反应，研究团队今天在《自然》杂志上报告。在另一组实验中，科学家们研究了小鼠解剖后的大脑，研究了个别脑细胞的基因活动和形状。他们发现，大脑的一个区域，即内侧前额叶皮层，在治疗和未治疗小鼠之间存在差异。
该区域的一些所谓的兴奋性神经元，与学习和记忆有关，似乎是关键。当肠道微生物缺失时，这些神经元无法适当地形成和吸收伸出这些细胞的棘突，这些棘突有助于学习和遗忘，研究人员报告。此外，研究小组确定了由肠道微生物产生的四种化学物质的数量发生了显著变化，这些化学物质可能有助于保持大脑中恐惧遗忘部分的健康。没有微生物组的小鼠产生的这些化学物质要少得多。
阿蒂斯说，这四种化学物质中的两种与精神分裂症和自闭症等神经精神疾病有关，这表明这种大脑-微生物联系可能与这些疾病有关。重庆医科大学的神经科学家郑鹏表示，下一步将是证明这四种微生物化学物质是导致小鼠大脑发生变化的原因。爱尔兰科克大学学院的神经科学家约翰·克里恩说，消除特定的微生物以确定哪些微生物种类参与其中也会很有帮助。
斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院的实验生物学家斯文·佩特森说，无论如何，“这篇论文正在引领该领域应该走向的方向”。他解释说，人们对肠道-大脑的联系非常感兴趣，但研究它们如何工作的研究太少。“这篇论文对一个充满现象学和过度兴奋的领域是有帮助的。”