کشف رابطه عجیب باکتری‌های روده و تمایل به ورزش

بر اساس مطالعه‌ای که به رهبری محققان دانشگاه پنسیلوانیا منتشر شده است، انواع خاصی از باکتری ها می‌توانند اعصاب روده را فعال کنند تا میل به ورزش افزایش پیدا کند.

به گزارش تکناک، مطالعه روی موش ها، مسیری از  روده به مغز را شناسایی کرد که توضیح می دهد چگونه این باکتری ها می توانند عملکرد مغز در حمایت و تمایل به ورزش افزایش دهند.

این مطالعه نشان داد که تغییرات در دویدن در میان گروهی از موش‌های آزمایشگاهی عمدتاً به دلیل وجود گونه‌های باکتری خاصی در روده آن دسته از موش هایی است که عملکرد بهتری در دویدن دارند.

محققان متوجه شدند که این اثر با مولکول‌های کوچکی به نام متابولیت‌ها مرتبط است که این باکتری‌ها را تولید می‌کنند. این متابولیت ها اعصاب حسی در روده را فعال می کنند که به نوبه خود باعث افزایش فعالیت در ناحیه ای از مغز می شود که انگیزه را در حین ورزش کنترل می کند.

دکتر کریستوف تایس، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: اگر بتوانیم وجود چنین مسیر مشابهی را در انسان تایید کنیم، این مسئله می‌تواند راهی موثر برای افزایش میزان ورزش افراد برای بهبود سلامت عمومی ارائه کند.

تایس و همکارانش این مطالعه را برای جستجوی گسترده عواملی که عملکرد ورزش را تعیین می کنند، تنظیم کردند. آنها توالی ژنوم، گونه های باکتریایی روده، متابولیت های جریان خون و سایر داده ها را برای موش های دارای تنوع ژنتیکی ثبت کردند. سپس میزان دویدن خود جوش روزانه حیوانات و همچنین استقامت آنها را اندازه گیری کردند.

محققان این داده‌ها را با استفاده از یادگیری ماشینی تجزیه و تحلیل کردند و به دنبال ویژگی‌هایی از موش‌ها بودند که بتواند تفاوت‌های فردی قابل توجه حیوانات را در عمل دویدن توضیح دهد. آنها از اینکه متوجه شدند ژنتیک تنها بخش کوچکی از این تفاوت‌های عملکردی را تشکیل می‌دهد، شگفت‌زده شدند، در حالی که به نظر می‌رسد تفاوت‌ها در جمعیت باکتری‌های روده بسیار مهم‌تر است. در واقع، آن‌ها مشاهده کردند که دادن آنتی‌بیوتیک‌های متنوع به موش‌ها برای خلاص شدن از شر باکتری‌های روده، عملکرد دویدن موش‌ها را نصف می کند.

در نهایت، در یک فرآیند طولانی مدت که در بیش از شش آزمایشگاه جداگانه در پن و جاهای دیگر در حال رخ دادن بود، محققان متوجه شدند که دو گونه باکتریایی که با عملکرد بهتر مرتبط هستند، یعنی Eubacterium rectal و Coprococcus eutactus، متابولیت هایی به نام آمیدهای اسید چرب تولید می کنند. (FAAs). دومی گیرنده هایی به نام گیرنده های اندوکانابینوئید CB1 را بر روی اعصاب حسی تعبیه شده در روده تحریک می کند که از طریق ستون فقرات به مغز متصل می شوند. تحریک اعصاب گیرنده CB1 باعث افزایش سطح انتقال دهنده عصبی دوپامین در حین ورزش در ناحیه ای از مغز به نام ناحیه مخطط شکمی می شود.

جسم مخطط یک نقطه مهم در شبکه پاداش و انگیزه مغز است. محققان به این نتیجه رسیدند که دوپامین اضافی در این ناحیه در حین ورزش با تقویت میل به ورزش،این عملکرد را افزایش می دهد.

یکی دیگر از نویسندگان این مطالعه،دکتر نیکولاس باتلی دانشیار زیست شناسی در دانشکده هنر و علوم دانشگاه پنسیلوانیا گفت: این مسیر انگیزشی روده به مغز ممکن است تکامل یافته باشد تا در دسترس بودن مواد مغذی و وضعیت جمعیت باکتری روده را با آمادگی برای میل به شرکت در فعالیت ورزش طولانی، مرتبط کند. این خط از تحقیقات می تواند به یک شاخه کاملاً جدید از فیزیولوژی ورزشی تبدیل شود.

این یافته ها راه های جدیدی را برای تحقیقات علمی باز می کنند. به عنوان مثال، شواهدی از آزمایش‌ها وجود داشت مبنی بر اینکه موش‌هایی که عملکرد بهتری داشتند، شدت بیشتری را نیز تجربه کردند،که در این مورد با کاهش حساسیت درد اندازه‌گیری می‌شود، که این مسئله نشان می‌دهد این پدیده شناخته شده حداقل تا حدی توسط باکتری های روده کنترل می‌شود. این تیم اکنون در نظر دارد مطالعات بیشتری را برای تایید وجود این مسیر روده به مغز در انسان انجام دهد.

او افزود، جدای از ارائه راه‌های ارزان، ایمن و مبتنی بر رژیم غذایی برای دویدن چه برای مردم عادی و چه برای ورزشکاران، کاوش در این مسیر ممکن است روش‌های آسان‌تری برای اصلاح انگیزه و خلق و خو در شرایطی مانند اعتیاد و افسردگی به همراه داشته باشد.