深入“肠-脑”神经高速通道，揭开“第六感觉”面纱

来源：中国生物技术网

直觉是什么？通常被描述为超感官的第六感觉，它在英文里直译就是肠道感觉。肠道作为“第二大脑”的事实已经家喻户晓了。如果你曾在重要的演讲前感到心慌恶心，或者在一顿大餐后感到头昏眼花，那就是肠道-大脑之间联系的力量。

现在，科学家们甚至相信，从食欲紊乱、肥胖到关节炎和抑郁症等一些列的疾病可能都是从肠道开始的。但目前还不清楚这所谓的“第二大脑”是如何将信息从我们的肠道传播到大脑的。几十年来，研究人员一直认为肠道中的细胞通过激素的旁分泌作用转导感觉信息。

9月21日发表在《Science》上的一项研究表明，“直觉”背后的沟通途径比激素的扩散更加直接和迅速。美国杜克大学的研究人员利用被绿色荧光标记的狂犬病病毒追踪了小鼠肠道到脑干的信号。他们惊讶地发现，信号可以在不到100毫秒内跨越一个神经突触。要知道，这比眨眼还快！

研究通讯作者，杜克大学医学院的医学助理教授Diego Bohórquez说：“科学家们在探讨食欲时都是以分钟到小时的时间跨度，毫秒级别的速度这对我们理解食欲有着深远的影响。很多已经开发的食欲抑制剂都是针对起作用很慢的激素，而非快速作用的突触。这可能是大多数此类药物无效的原因。”

Diego Bohórquez

大脑通过眼耳鼻舌身获取信息，即视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉，它们通过电信号传递。这些电信号沿着皮肤和肌肉下的神经纤维传输，就像是光纤一样。它们传输速度非常快，这就是为什么新鲜出炉的面包香味能在你开门的一瞬间扑鼻而来。

尽管肠道也是和眼睛耳朵一样重要的感觉器官，毕竟知道自己什么时候需要吃饭是生存的关键，但科学家们认为肠道是通过一种需要多步骤的间接过程来传递信号。这种观点认为，肠道中的营养物质能够刺激激素释放，在进食几分钟到几小时之后进入血液，最终作用于大脑。

这种观点部分是正确的。火鸡大餐中的色氨酸因其能转化为血清素而臭名昭著，因为这种大脑化学物质能让人昏昏欲睡。但是Bohórquez怀疑大脑拥有能更快感知肠道信息的方法。他指出，肠道中的感觉细胞与舌头和鼻子中的感觉细胞有很多相同特性。2015年，他在《Journal of Clinical Investigation》上发表的一项里程碑式的研究显示肠道细胞含有神经末端或突触，这表明它们也会连接到某种神经回路中。

图片来源：《Journal of Clinical Investigation》DOI：10.1172/JCI81121

在这项研究中，Bohórquez和他的研究团队试图揭开这种回路的神秘面纱。首先，博士后研究员Maya Kaelberer将被绿色荧光标记的一种狂犬病病毒注入到小鼠胃中。她发现，病毒到达脑干之前已经在迷走神经留下了印记，这表明存在一条直接回路。

接下来，Kaelberer在与迷走神经元相同的培养皿中培养小鼠的感觉肠细胞来重建脑-肠神经回路。她发现，神经元会沿着培养皿表面“爬行”到肠细胞处以进行连接，并开始发送信号。当研究团队在混合物中加入糖时，信号的发送速度加快了。Kaelberer测量了肠道中糖的信息传播速度 ，她惊讶地发现这个时间在毫秒级别。

这项发现表明，类似谷氨酸这样的神经递质（与传递嗅觉和味觉等其他感官有关）可能起到了信使作用。当研究人员阻断了感觉肠细胞中的谷氨酸释放时，这些信息就停止了，这使得结果更加确定。

Bohórquez的研究表明，这种回路的结构和功能与人类的相同。他说：“我认为这些发现将成为一种新感觉的生物学基础，它是大脑如何知道胃充满食物和热量的一个切入点。它为“直觉”作为第六感的观点带来了合理性。

在未来，Bohórquez和他的团队将要弄清楚这种新感觉如何辨别食物中的营养成分和热量值。

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