大脑如何直接调控胃?高压容易胃溃疡大解密?

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现今肠胃道与大脑之间的交互作用的研究主要聚焦于在肠胃道及其微生物体对大脑的影响上,仅有少数研究探讨由中枢神经系统从上而下发出的讯息传递如何改变肠胃道功能。

近日,匹兹堡大学脑研究所研究段对发现大脑连接到胃的神经通路,大脑皮层能透过副交感神经和交感神经(自主神经系统)来调控大鼠的胃,进而厘清人们在高压时为何会容易有胃溃疡或其他肠胃道的状况,该研究刊登于《PNAS》。

该研究团队使用狂犬病病毒(rabies virus)的反向神经运输来找出哪个皮质区域能最直接影响大鼠胃部中的交感神经和副交感神经。结果发现,主要影响副交感神经输出到胃的皮质神经元起源于喙侧脑岛(rostral insula)和前额叶内侧皮质部分位置,这些区域与内在感受(interoception)和情绪控制有关。另外,影响交感神经输出到胃的皮层神经元绝大多数起源于主要运动皮质区、主要体感皮质区和次要运动皮质区,这些区域与骨骼运动的控制和作用有关。显而易见的,胃部的自主神经控制受到二个不同的皮质网络影响。

该研究作者 Peter Strick 博士提到,胃能将感觉资讯发送到大脑皮质,然后皮质再将指令发送回肠胃道,显示人们的肠胃感觉不仅是从胃部发出的资讯中建构出来的,还有来自喙侧脑岛的影响,例如过去的经验和背景知识。相比之下,当人们感到压力时,中枢神经系统的交感神经路径会从胃部回到主要运动皮层。

另外,连结大脑和胃部的这些神经通道能替常见肠道疾病提供新的见解。例如,幽门螺旋杆菌感染通常会触发胃溃疡的形成,但来自大脑皮层的递减讯息传递可能会透过调节胃分泌物,反而使胃会善待入侵者,进而影响其他肠胃道微生物的生长。

另一作者 David Levinthal 助理教授表示,本研究也提供人们肠胃道疾病新药物的开发方向,例如大脑皮质标靶药物。

延伸阅读:肠道与大脑:科学家揭示影响神经退化疾病的肠-脑轴线新关联

参考资料:
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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