大腦如何直接調控胃?高壓容易胃潰瘍大解密?

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現今腸胃道與大腦之間的交互作用的研究主要聚焦於在腸胃道及其微生物體對大腦的影響上,僅有少數研究探討由中樞神經系統從上而下發出的訊息傳遞如何改變腸胃道功能。

近日,匹茲堡大學腦研究所研究段對發現大腦連接到胃的神經通路,大腦皮層能透過副交感神經和交感神經(自主神經系統)來調控大鼠的胃,進而釐清人們在高壓時為何會容易有胃潰瘍或其他腸胃道的狀況,該研究刊登於《PNAS》。

該研究團隊使用狂犬病病毒(rabies virus)的反向神經運輸來找出哪個皮質區域能最直接影響大鼠胃部中的交感神經和副交感神經。結果發現,主要影響副交感神經輸出到胃的皮質神經元起源於喙側腦島(rostral insula)和前額葉內側皮質部分位置,這些區域與內在感受(interoception)和情緒控制有關。另外,影響交感神經輸出到胃的皮層神經元絕大多數起源於主要運動皮質區、主要體感皮質區和次要運動皮質區,這些區域與骨骼運動的控制和作用有關。顯而易見的,胃部的自主神經控制受到二個不同的皮質網絡影響。

該研究作者 Peter Strick 博士提到,胃能將感覺資訊發送到大腦皮質,然後皮質再將指令發送回腸胃道,顯示人們的腸胃感覺不僅是從胃部發出的資訊中建構出來的,還有來自喙側腦島的影響,例如過去的經驗和背景知識。相比之下,當人們感到壓力時,中樞神經系統的交感神經路徑會從胃部回到主要運動皮層。

另外,連結大腦和胃部的這些神經通道能替常見腸道疾病提供新的見解。例如,幽門螺旋桿菌感染通常會觸發胃潰瘍的形成,但來自大腦皮層的遞減訊息傳遞可能會透過調節胃分泌物,反而使胃會善待入侵者,進而影響其他腸胃道微生物的生長。

另一作者 David Levinthal 助理教授表示,本研究也提供人們腸胃道疾病新藥物的開發方向,例如大腦皮質標靶藥物。

延伸閱讀:腸道與大腦:科學家揭示影響神經退化疾病的腸-腦軸線新關聯

參考資料:
1. PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2002737117
2. https://medicalxpress.com/news/2020-05-brain-to-gut.html

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