انزوای اجتماعی
وی لی وو استادیار دانشگاه ملی چنگ کونگ تایوان و یکی از همکاران این تحقیق گفت: «انزوای اجتماعی در موش‌های بدون میکروب چیز جدیدی نیست»، اما او و تیم تحقیقاتی او می‌خواستند درک کنند که چه چیزی باعث ایجاد این رفتار ناپایدار می‌شود و اینکه آیا باکتری‌های روده در واقع بر سلول‌های عصبی مغز موش تأثیر می‌گذارند و از تمایل جوندگان برای معاشرت می‌کاهد؟
خطر عجیب
وو اضافه کرد: اولین بار که شنید باکتری می‌تواند بر رفتار حیوانات تأثیر بگذارد، کمی باورنکردنی بوده است، بنابراین او و همکارانش قصد داشتند آزمایشاتی را روی موش‌های بدون باکتری انجام دهند تا به طور مستقیم رفتار‌های اجتماعی عجیب آن‌ها را ملاحظه و علت آن را شناسایی کنند.
محققان فعالیت مغزی و رفتار موش‌های طبیعی را با دو گروه دیگر مقایسه کردند: موش‌هایی که در یک محیط استریل بزرگ شده اند تا خالی از میکروب باشند و موش‌هایی که تحت درمان آنتی بیوتیکی قوی قرار گرفته و باکتری‌های روده را تخلیه می‌کنند. این آزمایشات بر اساس این مفهوم بود که وقتی موش‌های بدون میکروب وارد یک محیط غیر استریل می‌شوند، بلافاصله و به یکباره شروع به دریافت دسته‌ای از باکتری‌ها می‌کنند. از این رو، موش‌های تحت درمان با آنتی بیوتیک تنوع بیشتری داشتند و می‌توان از آن‌ها در آزمایش‌های متعدد استفاده کرد.
این تیم موش‌های بدون میکروب تحت درمان با آنتی بیوتیک را در قفس‌هایی با موش‌های ناشناس قرار داد تا تعاملات اجتماعی آن‌ها را کنترل کند. همانطور که انتظار می‌رفت، هر دو گروه از موش‌ها از تعامل با غریبه‌ها اجتناب کردند. پس از این آزمون رفتاری، تیم آزمایشات زیادی را انجام داد تا بفهمد چه چیزی در مغز حیوانات می‌گذرد.
این آزمایشات شامل تحقیق روی c-Fos، ژنی است که در سلول‌های فعال مغز فعالیت می‌کند. در مقایسه با موش‌های معمولی، موش‌های آلوده به باکتری‌های تخلیه شده فعالیت ژن c-Fos را در مناطق مغزی درگیر در پاسخ‌های استرس، از جمله هیپوتالاموس، آمیگدالا و هیپوکامپ افزایش دادند.این افزایش فعالیت مغزی همزمان با افزایش هورمون استرس کورتیکواسترون در موش‌های بدون میکروب تحت درمان با آنتی بیوتیک بود، در حالی که همین افزایش در موش‌های دارای میکروب‌های طبیعی اتفاق نیفتاد. محقق وو گفت: «پس از تعامل اجتماعی، فقط برای پنج دقیقه می‌توان هورمون‌های استرس قابل توجهی بالاتر تشخیص داد.»
این آزمایشات همچنین شامل فعال و غیرفعال کردن سلول‌های عصبی در مغز موش‌ها با استفاده از داروی خاصی بود و محققان تاکید کردند که غیر فعال کردن سلول‌های عصبی در موش‌های تحت درمان با آنتی بیوتیک منجر به افزایش ارتباطات اجتماعی نسبت به افراد غریبه می‌شود، در حالی که فعال کردن این سلول‌ها در موش‌های معمولی باعث خودداری از تعاملات اجتماعی می‌شود.
دیگو بورکز استاد دانشکده پزشکی دانشگاه دوک، متخصص علوم اعصاب و مطالعه ارتباط روده و مغز، که در این مطالعه مشارکت نداشت نیز می‌گوید که وی گمان می‌کند گروهی از میکروب‌ها برای تعدیل تولید هورمون استرس با هم کار می‌کنند؛ بنابراین، می‌توان این آزمایشات را در مورد وجود میکروب‌های روده در موش‌های طبیعی در انجام رفتار‌های اجتماعی در نظر گرفت، در حالی که موش‌های بدون میکروب با تولید بیش از حد هورمون استرس مقابله می‌کنند و بنابراین فرصت‌های ارتباط اجتماعی با سایر موش‌ها را رد می‌کنند.بوهورکس گفت: سوالی که به شدت مطرح می‌شود این است که چگونه می‌توان از میکروبیوم روده برای «گفت‌وگو» کردن با مغز استفاده کرد و بنابراین به کنترل رفتار از اعماق روده کمک کرد.
اختلالات اعصاب و روان
به گفته بورکز، این نوع تحقیق می‌تواند یک روز دانشمندان را در معالجه افراد مبتلا به اختلالات اعصاب و روان، مانند استرس و اختلال طیف اوتیسم یاری کند.
درمان‌های اوتیسم
تحقیقات قبلی نشان می‌دهد که استرس، اضطراب و اوتیسم اغلب با اختلالات دستگاه گوارش مانند یبوست و اسهال همچنین اختلالات میکروبیوم روده همراه است. به گفته بورکس، طی دهه گذشته دانشمندان به امید توسعه روش‌های درمانی جدید برای این اختلالات در حال بررسی این ارتباط بین روده و مغز هستند.او اضافه کرد که نتایج این مطالعه ممکن است تحقیقات را به سمت فرمولاسیون درمان‌های اوتیسم که به میکروبیوم روده متکی هستند پیش ببرد، اما به طور کلی، آن‌ها “جزئیات بیشتر در مورد تأثیر این میکروب‌ها بر رفتار اجتماعی” را برجسته می‌کنند.
