Tweede brein: hoe darmbacteriën onze geest beheersen

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

We zijn gewend aan het feit dat de hersenen ons gedrag sturen - maar wat controleert de hersenen? Het blijkt dat soms stille passagiers-microben ernaar streven de controle over te nemen. Bird In Flight begrijpt hoe de besluitvorming niet aan bacteriën moet worden overgelaten.

De darm en de hersenen communiceren via de nervus vagus, die door de nek naar de borst en de buik loopt. Julia Anders, auteur van de bestseller Charming Gut. Hoe het krachtigste orgaan ons regeert, vergelijkt de nervus vagus met een telefoondraad die de darmen verbindt met de individuele centra van de hersenen.

De hersenen geleiden alle organen van het lichaam, en veel via de nervus vagus, maar alleen de darm heeft autonomie: als de zenuw wordt doorgesneden, waardoor de hersenen worden "losgekoppeld" van de darm, zal de laatste blijven werken. Het heeft zijn eigen zenuwstelsel, dat wetenschappers 'het tweede brein' noemen. Het bestaat uit een groot aantal neuronen en hulpcellen en produceert enkele tientallen neurotransmitters. De functies van een dergelijk ontwikkeld zenuwstelsel kunnen niet worden beperkt tot de regulering van de spijsvertering.

Hallo, zijn het ziektekiemen?

De meeste signalen langs de nervus vagus worden niet van boven naar beneden doorgegeven, maar van onder naar boven - naar de hersenen. Wetenschappers speculeren dat de darm onze geestelijke gezondheid beïnvloedt. Een elektrische nervus vagusstimulator wordt al gebruikt om depressies te behandelen die niet reageren op medicamenteuze behandeling. Het zorgt ervoor dat de zenuw de "juiste" impulsen genereert.

De darmen produceren 90% van serotonine, het hormoon van geluk. Misschien ligt de oorzaak van depressie niet in de hersenen, maar in de darmen. Wetenschappers hebben ook een verband gevonden tussen darmgezondheid en angst, autisme, neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson en Alzheimer.

Bovendien: niet alleen de darm zelf stuurt signalen door de nervus vagus, maar ook de micro-organismen die erin leven. Dat doen ze op verschillende manieren, bijvoorbeeld door de aanmaak van serotonine door cellen in het darmslijmvlies te stimuleren. De invloed van microflora op gedrag en stemming is bewezen in talrijke experimenten op laboratoriummuizen.

Hoe de mentale toestand van muizen beoordelen? Je kunt dieren in een bak met water doen en kijken hoe lang ze zwemmen: depressieve muizen geven sneller op in de strijd tegen problemen. Neurowetenschapper John Kryan van de Irish National University in Cork voegde de bacterie Lactobacillus rhamnosus JB-1 toe aan het voer van proefdieren. De muizen zwommen sneller en actiever en hun lichaam maakte minder stresshormonen aan dan de controlegroep. Dissectie van de nervus vagus deed het effect van de gunstige bacteriën teniet.

Niet alleen de darm zelf stuurt signalen door de nervus vagus, maar ook de micro-organismen die erin leven.

Als een bepaalde microflora wordt geassocieerd met een depressieve of optimistische levenshouding, zou het gedrag moeten veranderen wanneer de bacteriën worden uitgewisseld. Dat blijkt uit experimenten van wetenschappers van de McMaster University in Canada. Ze selecteerden verschillende lijnen laboratoriummuizen, die verschillende karakters hadden. Toen timide muizen werden getransplanteerd met de microflora van avontuurlijke muizen, toonden ze meer interesse in het verkennen van nieuwe objecten.

Communiceer je graag? Deel bacteriën

Darmbacteriën beïnvloeden ook het sociale gedrag van laboratoriummuizen. Wetenschappers van het Baylor College of Medicine in Houston (VS) bestudeerden de relatie tussen zwaarlijvigheid bij moeders en autismespectrumstoornissen bij nakomelingen. De controlegroep muizen at normaal en de experimentele groep kreeg voer met een hoog vetgehalte. Zoals verwacht kwamen de vrouwtjes uit de tweede groep extra aan in gewicht.

Muizen van overvoede moeders waren veel minder geïnteresseerd in communicatie met hun familieleden dan de nakomelingen van de controlegroep. Analyse van de darmmicroflora toonde significante verschillen tussen de twee groepen - in beide generaties. Maar hoe controleer je of de neiging tot asociaal gedrag te wijten is aan bacteriën? Het antwoord is simpel: de darmen van gesloten dieren vullen met de microflora van sociale verwanten.

In een experiment met laboratoriummuizen is dit niet moeilijk: het is voldoende om dieren in één kooi te plaatsen, samenleven leidt onvermijdelijk tot de uitwisseling van darmbacteriën. Na vier tot vijf weken werd de microflora van niet-communicatieve muizen hetzelfde als in de controlegroep en werd het sociale gedrag weer normaal.

Wetenschappers hebben ontdekt dat muizen met een autistische stoornis een sterk verminderd aantal van de bacteriën Lactobacillus reuteri in de darmen hebben. Dit micro-organisme beïnvloedt de productie van oxytocine, een hormoon dat sociaal gedrag reguleert. Een vetrijk dieet onderdrukt Lactobacillus reuteri in de darmen van de moeder en geeft haar verstoorde microflora door aan haar nakomelingen.

Het ontbreken van nuttige bacteriën en bijgevolg oxytocine tijdens de ontwikkeling van de muis leidt tot zijn asocialiteit. Door levende bacteriën, Lactobacillus reuteri, aan drinkwater toe te voegen, konden de wetenschappers het gedrag van proefdieren weer normaal maken.

Je bent wat je eet. En vice versa

Micro-organismen kunnen evolutionaire redenen hebben om ons gedrag te beheersen. Volgens wetenschappers stimuleren bacteriën hun gastheren om te communiceren, omdat het de uitwisseling van microflora bevordert. Ze zijn ook in staat om de voedingsgewoonten van de gastheer te beïnvloeden, waardoor ze gedwongen worden voedsel te consumeren dat hun groei en voortplanting bevordert. Misschien als je de taart niet kunt weerstaan, is het geen zwakke wil, maar micro-organismen.

Sommige bacteriën houden van vet, andere van suiker, en soms gaat obesitas ten koste van hun voorkeuren. Microben kunnen het voedingsgedrag van een gastheer op vele manieren controleren: ze interfereren met het beloningssysteem in de hersenen, veranderen de gevoeligheid van smaakpapillen, maken stoffen vrij die de stemming beïnvloeden en hacken ook de overdracht van signalen via de nervus vagus.

Hoe weerstaan we micro-organismen wiens interesses niet samenvallen met onze plannen om in het nieuwe jaar af te vallen? Creëer concurrentie onder hen. Hoe diverser de samenstelling van de darmmicroflora, hoe kleiner de kans dat de ene soort de overhand zal hebben op de andere en de beheersing van de hersenen overneemt.

Een dieet met veel vet en enkelvoudige koolhydraten put de darmmicroflora uit; om een verscheidenheid aan bacteriën te behouden, moet je meer groenten, fruit en zuivelproducten eten. Een onderzoek naar het effect van voeding op het gewicht, waarbij 120 duizend mensen betrokken waren, toonde aan dat yoghurt het belangrijkste product voor gewichtsverlies is.

Ziektekiemen voor depressie

Experimenten die het effect van darmmicroflora op de psyche onderzoeken, tonen aan dat depressie en angststoornissen kunnen worden behandeld met probiotica, die nuttige bacteriën zijn. Wetenschappers gebruiken er een nieuw woord voor: psychobiotica.

In een onderzoek door Iraanse wetenschappers kregen patiënten met een depressieve stoornis bacteriële supplementen of een placebo. De psychobiotica omvatten Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei en Bifidobacterium bifidum. Na acht weken hadden patiënten die de psychobiotica gebruikten significant betere scores op de Beck Depression Inventory (een veelgebruikte test om depressie te beoordelen) in vergelijking met controles.

Japanse wetenschappers onderzochten tijdens een belangrijk examen het effect van kefir met de Shirota-stam van de bacterie Lactobacillus casei op de psychologische toestand van geneeskundestudenten. Ze ontdekten dat kefir de niveaus van het stresshormoon cortisol normaliseert en de serotoninespiegel verhoogt. Bovendien vermindert het probioticum de manifestatie van aandoeningen die gepaard gaan met stress, zoals verkoudheid en buikpijn.

Experimenten die het effect van darmmicroflora op het menselijk brein bestuderen, bevinden zich nog in een vroeg stadium, en meestal neemt een klein aantal mensen eraan deel, dus het is te vroeg om te spreken over een ondubbelzinnig bewezen verband tussen darmactiviteit en mentale toestand. Maar vroege studies geven aan dat de studie van psychobiotica een veelbelovende richting is. Totdat de magische pil is uitgevonden, help je je darmen op beproefde manieren: eet yoghurt, groenten en fruit. Dan nemen de bacteriën het hersenbedieningspaneel niet over.