我们肠道中的异常活动可能有助于我们的大脑变得更大

生活在我们肠道中的微生物可能帮助人类长出了更大的大脑。实验室实验表明，人类肠道微生物组专注于产生能量来养活我们的大脑，而不是像其他动物那样储存能量。

西北大学人类学家凯瑟琳·阿马托（Katherine Amato）表示：“肠道中发生的事情实际上可能是我们大脑在进化过程中不断发展的基础。”告诉BBC 科学焦点的格雷西·阿巴迪。

脑组织的代谢成本很高，因此我们的身体需要经历一系列变化才能适应更大的思维器官。研究人员很好奇生活在我们肠道中的有益微生物在这些转变中可能发挥什么作用。

“我们知道生活在大肠中的微生物群落可以产生影响人类生物学各个方面的化合物 - 例如，引起新陈代谢的变化，从而导致胰岛素抵抗和体重增加，”说阿马托。

“肠道微生物群的变化是一种尚未探索的机制，灵长类动物的新陈代谢可以促进不同的大脑能量需求。”

阿马托和同事将三种不同灵长类动物的微生物组植入“无菌”小鼠中，以比较它们的影响。小鼠接受了来自人类的肠道微生物（一个聪明人）、松鼠猴（玻利维亚赛米里）和猕猴（黑白混血猕猴），然后定期检查体重、肝功能、脂肪百分比和空腹血糖。

人类和松鼠猴都被归类为“大脑优先”，成年后的大脑相对于它们的体型而言相对较大。与此同时，猕猴的大脑相对于它们的体型来说要小得多。

接种人类肠道微生物组的小鼠具有最高的空腹血糖、最高的甘油三酯水平、最低的胆固醇水平，并且体重增加也最少。这表明人类肠道微生物组有利于宿主产生大脑喂养的糖，而不是将能量储存在脂肪中。

虽然接种人类微生物组的小鼠与所有其他灵长类动物之间存在这些差异是意料之中的，但最大的差异出现在两个大脑物种（人类和松鼠猴）和小脑猕猴之间。

尽管与我们关系较远，但松鼠猴体内的微生物也改变了宿主的新陈代谢，优先考虑能量的使用和生产，而猕猴体内的微生物则促进了脂肪组织中的能量储存。

“这些发现表明，当人类和松鼠猴分别进化出更大的大脑时，它们的微生物群落以类似的方式发生变化，以帮助提供必要的能量，”解释阿马托。

因此，发育和维持我们昂贵的脑组织可能需要我们的小肠道共生体的帮助。

先前的研究研究表明，在哺乳动物物种内部和物种之间，大脑和身体的生长之间存在着权衡。这在人类发展过程中也可见到。阿马托和团队的新发现也支持了这一提议的权衡。

研究小组表示：“在人类中，大脑能量需求的发育变化与婴儿期和青春期之间的生长速度变化成反比，生命周期中生长速度和脂肪沉积最慢的时期与童年中期大脑能量消耗的峰值相一致。”在他们的论文中写下。

这项研究发表于微生物基因组学。