本文来自微信公众号：神经现实 （ID：neureality），作者：Paolo Pontoniere，译者：苏打美式，审校：Muchun，编辑：Eggriel，原文标题：《婴儿时期的肠道菌群，或影响往后人生的焦虑？》，题图来自：视觉中国
你一定见过这样的场景：一些心怀善意的陌生人试着对一个小宝宝做鬼脸，期待他能被逗笑，结果却弄巧成拙，把宝宝弄哭了。做得好！可怜的孩子。愚蠢的家伙。
但近期发表在《自然-通讯》上的研究表明[1]，如果你是那个家伙，你无需太自责。导致婴儿在惊恐中哭泣的恐惧生理学并不是你阴沉的额头，而是孩子咕咕作响的肚子。导致孩子们哭泣的也不是他们有疝气，就像各地的老太太们声称的那样。老太太，请原谅我揭露了这一事实！这些哭泣更有可能是孩子的肠道微生物群存在生态失调或多样性减少导致的[2]。
微生物群落失衡（又称微生态失调，dysbiosis）时，会造成从肠道和皮肤问题到神经系统表现的各种人类疾病。那么恐惧呢？肠道微生物群落的变化也是反社会、恐惧或病理性行为的根源，这已不是什么新观点。先前在老鼠和斑马鱼中也已观察到这一点。科学家们还将人类肠道中微生物群落组成的多样性的减少与焦虑和压力关联起来，这一关联也已是科学界的常识[3]。但还没有人知道，到底是微生物影响焦虑，还是焦虑反过来影响了微生物。
“显然有很多研究关注焦虑或抑郁的成年人以及他们的肠道微生物群落”，密歇根大学儿科医生、《自然-通讯》研究的合作作者丽贝卡·尼克梅耶（Rebecca Knickmeyer）说，“但在这些研究中，总是很难知晓微生物群落的改变和精神疾病状态哪一个是先发生的。”
由于这“先有鸡还是先有蛋”的问题性质，研究者们决定对最小年龄范围的人类进行研究，以排除环境“养育”的干扰效应，从而找出哪一个先发生。“婴儿期是大脑发育和微生物群落发展的关键期。因此，我们认为两个过程是同时进行的。”尼克梅耶说，“我们知道在动物中两个过程会相互影响。在人类中或许也是这样的。”
为了排除早期微生物群落发展的影响因素，研究者们选择了一个月大的孩子作为样本，他们是由母乳喂养的，并在近期换成婴儿配方奶粉。不仅如此，为了排除某些药物对儿童肠道微生物群落的影响，研究者挑选出一些孩子，他们的母亲至少在怀孕的最后两周没有服用过任何抗生素，孩子是自然分娩的，并且在分娩期间或出生后的数月中未接触抗生素或其他药物。
这些孩子接受了两种不同的测试，研究者在测试中分别观察孩子对万圣节面具和陌生人脸的反应。尽管这两种测试或许显得异想天开，但它们能够合理地评估人类恐惧的优势和本质。让孩子们面对万圣节面具的选择或许有些令人吃惊，但事实上这是由一个称之为“婴儿实验室气质评估组”的大型测试*改编而来的，这个测试通常用于行为心理学，通过让儿童暴露在模拟的日常情景中来评估儿童的气质*。
*译者注：“婴儿实验室气质评估组”（Infant Laboratory Temperament Assessment Battery），气质，即个体通过认知、情感、言语和行为表现出来的稳定性格与特质。
两种类型的恐惧
人们会经历两种不同的恐惧：反应性的和认知性的[4]。“反应性的恐惧”是观看恐怖片时或身后一个盘子突然摔在地上时你所感受到的恐惧。大脑利用中脑导水管周围灰质（periaqueductal gray，PAG）和大脑中扣带回区域控制“战斗或逃跑”反应的相关回路，将不和谐的感觉输入直接当做威胁处理。
中脑导水管周围灰质大致位于耳朵中间后面的大脑中央区域，在自主神经功能、动机行为和对威胁刺激的行为反应中扮演着关键角色。它还包含了控制疼痛的初级大脑区域——这些都使得反应性恐惧成为一种极其有用的演化适应。当你听到威胁——就会迅速做出反应！
另一方面，“认知性恐惧”回路与长期的逃避决策相关。这些决策并非本能，而是在认知上更复杂，包含被智力和习得行为减弱的回避策略。在这些情况下，一个人并非本能地采取行动并逃跑，而是在做出反应前仔细地分析情境。认知性恐惧的回路与后扣带回、海马和前额叶的部分区域相关。
根据儿童恐惧反应的视觉评估、儿童排泄物样本的分子评估、研究过程中采集的大脑图像以及从家长问卷中获得的信息，研究者发现了婴儿微生物群与他们的恐惧反应之间的强相关。
“我们发现了一些不同的有趣关联。”尼克梅耶解释道。“首先，我们注意到一个月的孩子第一次来到实验室时的alpha多样性（即细菌菌群内的多样性）可以预测他们一年后的恐惧反应。这表明，微生物群对涉及恐惧处理的大脑回路会产生一些早期影响。另外，我们注意到beta多样性（不同菌株的种类和相对丰富性）在一年后与反应性恐惧共存。”
换句话说，那些在肠道中存在较多某些特定菌群（例如，韦荣氏球菌属[Veillonella]和放线菌[Actinobacterium]）的孩子，会表现出更高的反应性恐惧水平，而那些有较高微生物群落（包括几种拟杆菌属[Bacteroides]）多样性的儿童，表现出了更低的反应性焦虑水平。
意大利都灵大学的费代丽卡·斯盖普蒂纳（Federica Scarpina）评论到：“现有的文献表明，有极端情绪反应的儿童在长大后有着更高的焦虑和抑郁风险。”她没有参与这篇《自然-通讯》的研究，但进行了一项平行研究，发现了肥胖女性中也存在微生物诱导恐惧的相似关联[5]。
抑郁的早期治疗
尼克梅耶表示，这一发现会引领一种全新的应对成年人焦虑和抑郁的办法，在大脑发育的过程中，有效地在早期儿童期进行干预。这或许会使一切都发生改变，特别是考虑到抗抑郁药物可能起效缓慢、服用困难且最终对不少人无效。
“把它当作预防科学。”她说，“我们希望能够确定治疗干预措施，例如鼓励延长母乳喂养时间，或在母亲怀孕期间提供益生元和益生菌的支持，或在儿童一岁前提供拟杆菌属等有益菌菌株。这些能够帮助支持大脑早期发育从而减低之后的风险。”
由于对啮齿动物的微生物的操纵表明，恐惧会导致杏仁核、海马和内侧前额叶皮层的结构和生化变化，尤其是对早期情感学习、行为和终生压力源发展产生干扰。研究者相信，人生的第一年或许是健康恐惧反应和与之相关的所有大脑回路发展的关键期。
都灵大学的斯盖普蒂纳对此表示赞同，并指出这一发现的意义超出了儿童发展与大脑病理学的领域。她猜测，这也可能在普通人群中得到运用，可能会通向更好的诊断工具和精神健康护理标准。
但她相信研究者应当做更多工作，以验证婴儿期微生物群情况对个人有终身的影响。这些研究应当是纵向的，并追踪参与者的一生，这将是昂贵且具有挑战性的。但由于缺乏纵向追踪研究，尼克梅耶表示，下一步是将儿童体内的微生物注射到成年实验鼠体内，以观察他们的恐惧反应是否会发生变化。
译后记
苏打美式：作为准实验，研究探索了婴儿肠道菌群对之后情绪反应的影响。确实，我们需要更多的研究来明确两者间的关联和长期影响。但从更为广泛的角度上来说，环境菌落、药物、饮食、母亲的围产期情况等因素都可能对孩子肠胃菌群产生影响，而又可能进一步通过包括肠-脑关联在内的方式影响着孩子的发育与身心健康。可以想象，我们在复杂因素共同作用下，是多么努力而奇妙地成长为了多彩而独特的“人”。
参考文献
[1] Carlson， A.L.， Xia， K.， Azcarate-Peril， M.A. et al. Infant gut microbiome composition is associated with non-social fear behavior in a pilot study. Nat Commun 12， 3294 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23281-y
[2] DeGruttola AK， Low D， Mizoguchi A， Mizoguchi E. Current Understanding of Dysbiosis in Disease in Human and Animal Models. Inflamm Bowel Dis. 2016 May;22(5):1137-50. doi: 10.1097/MIB.0000000000000750. PMID: 27070911; PMCID: PMC4838534.
[3] Johnson K. V. (2020). Gut microbiome composition and diversity are related to human personality traits. Human microbiome journal， 15. https://doi.org/10.1016/j.humic.2019.100069
[4] Qi， S.， Hassabis， D.， Sun， J.， Guo， F.， Daw， N.， & Mobbs， D. (2018). How cognitive and reactive fear circuits optimize escape decisions in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America， 115(12)， 3186–3191. https://doi.org/10.1073/pnas.1712314115
[5] Scarpina， F.， Turroni， S.， Mambrini， S.， Barone， M.， Cattaldo， S.， Mai， S.， Prina， E.， Bastoni， I.， Cappelli， S.， Castelnuovo， G.， Brigidi， P.， Scacchi， M.， & Mauro， A. (2022). Gut Microbiota and Fear Processing in Women Affected by Obesity: An Exploratory Pilot Study. Nutrients， 14(18)， 3788. https://doi.org/10.3390/nu14183788
来源：https://neo.life/2022/12/fear-and-the-microbiome/
本文来自微信公众号：神经现实 （ID：neureality），作者：Paolo Pontoniere，译者：苏打美式，审校：Muchun，编辑：Eggriel