Es ist fair zu sagen, dass wir mehr Mikroben als Menschen sind. Für jede Zelle in Ihrem Körper gibt es ungefähr 10 Mikroorganismen, die sich entlang der Darmschleimhaut befinden. Und wie Wissenschaftler erfahren haben, kann das, was sich in diesem empfindlichen Ökosystem abspielt, das auch als „Mikrobiom“ bezeichnet wird, einen tiefgreifenden Einfluss auf unser Wohlbefinden haben.
Eine kürzlich durchgeführte Studie legt beispielsweise nahe, dass der Verzehr von magerem rotem Fleisch das Risiko von Herzerkrankungen erhöhen kann, da es durch seine Reaktion mit bestimmten Bakterienarten in eine schädliche Substanz umgewandelt wird, die den Aufbau verstopfter Arterien beschleunigt. In der Zwischenzeit haben andere Studien gezeigt, dass ein ausgewogenes Gleichgewicht der Mikroflora helfen kann, Herzkrankheiten, Fettleibigkeit und eine Vielzahl von lebensbedrohlichen Zuständen abzuwehren.
Jetzt glauben Forscher, dass sie vielleicht sogar einen Weg gefunden haben, diese kleinen Drecksäcke zu nutzen, um das Lernen zu fördern.
Bisher stammen die meisten Beweise für den Einfluss von Mikrobiota auf den Geist aus Untersuchungen an Mäusen. Ein einflussreiches Experiment japanischer Forscher aus dem Jahr 2004 ergab, dass Mäuse, denen Darmbakterien fehlten, in schwierigen Situationen mehr Stresshormone freisetzten als Mäuse, bei denen dies der Fall war. Es stellte sich heraus, dass nur einige dieser Keime wiederhergestellt werden mussten, um eine normale Reaktion zu erzielen. Im vergangenen Jahr konnte ein kanadisches Team mit Fäkaltransplantationen eine ähnliche Veränderung erzielen, indem es die Mikroflora von furchtlosen Mäusen auf schüchterne Mäuse übertrug, sodass die schüchternen Mäuse in jeder Hinsicht mächtigere Mäuse sein konnten.
Aber vielleicht noch faszinierender ist die Behauptung des führenden britischen Forschers John Cryan vom vergangenen Monat. Zuvor stellte der Neurowissenschaftler des University College Cork in einer in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlichten Studie fest , dass Lactobacillus rhamnosus, ein in Joghurt vorkommendes Pro-Biotikum, bei überängstlichen Mäusen eine messbare entspannende Wirkung ausübt. In einem Interview für die BBC deutet Cryan an, dass er einen Schritt weiter gegangen ist und behauptet, sein Team habe jetzt einen probiotischen Stamm identifiziert, der die kognitive Funktion tatsächlich verbessern könnte.
"Wir haben unveröffentlichte Daten, die zeigen, dass Probiotika das Lernen in Tiermodellen verbessern können", sagte er gegenüber BBC Future .
Dem Bericht zufolge wurden Mäusen zwei Arten von Bakterien gefüttert, aber nur das neu entdeckte Probiotikum führte zu einer besseren geistigen Leistungsfähigkeit. Aufgrund der Ergebnisse plant Cryan derzeit ähnliche Studien mit gesunden Menschen, um festzustellen, ob er dieselben Ergebnisse erzielt.
"Es ist eine bemerkenswerte Behauptung", sagte Dr. Jon Lieff, Neuropsychiater und ehemaliger Präsident der American Association for Geriatric Psychiatry Wir wissen, dass der Gedanke, dass Mikroben helfen können, die Wahrnehmung zu verbessern, zumindest plausibel ist. “
Für Lieff ist die Möglichkeit, dass Probiotika die Menschen (im Wesentlichen) "schlauer" machen, nicht allzu schwierig, wenn man bedenkt, dass Darmbakterien eine entscheidende Rolle bei der Regulierung vieler Vorgänge im Körper spielen. Zu jedem Zeitpunkt tauschen Kolonien in unserem Darm DNA mit Zellen aus, entführen Immunzellen und scheiden verschiedene Hormone wie Dopamin und Serotonin aus.
Eine mögliche Erklärung dafür, warum Cryans Entdeckung Bestand haben könnte, ist laut Lieff, dass bestimmte Bakterienstämme die Produktion von BDNF (Brain Derivated Neurotrophic Factor) stimulieren können, einem Protein, das das Gedächtnis und Lernen unterstützt, indem es die Bildung von neuem fördert neuronale Verbindungen.
"Auch ausgeschiedene Hormone und Wachstumsfaktoren können über die Blutbahn ins Gehirn gelangen", sagt Lieff.
Von besonderem Interesse für die Forscher ist auch der Vagusnerv, eine Strecke aus langen, drahtigen Fasern, die als eine Art Verbindungsleitung für die Kommunikation zwischen Gehirn und Darm dienen. Während Wissenschaftler einst davon ausgegangen waren, dass der Nerv nur die Übertragung von Signalen vom Gehirn zum Darm ermöglichte, gehen sie heute davon aus, dass sich Informationen in beide Richtungen ausbreiten. Und wie Lieff betont, können Mikroben, die in Immunzellen eindringen und einen direkten Weg zum Gehirn haben, auch ausgesendete Signale verändern.
Dr. Emeran Mayer, ein Darmforscher, der nicht an Cryans Forschungen beteiligt ist, ist der Ansicht, dass die Weiterleitung von Signalen durch den Vagusnerv der wahrscheinlichste Mechanismus für einige der Gehirn- und Verhaltensänderungseffekte von Mikroflora ist. Der überzeugendste Beweis dafür stammt aus einem Experiment, in dem Cryan entdeckte, dass die gleichen probiotischen Vorteile im Wesentlichen durch einfaches Nervenschneiden beseitigt werden können.
"Bisher wurden keine Hinweise auf hormonelle Signale gemeldet", sagte Mayer gegenüber Smithsonian.com. "Wir wissen jedoch, dass der Vagusweg durch Serotonin aktiviert wird, das im Darm von Zellen freigesetzt wird, die auf Signale von Mikrobiota reagieren."
Der Gastroenterologe aus der UCLA steht Cryans Behauptungen nach wie vor sehr skeptisch gegenüber.
"Derzeit gibt es keinerlei Anzeichen dafür, dass Darmbakterien beim Menschen oder beim Tier die Gehirnfunktion verbessern können", sagt Mayer. "Ich kenne [Cryan] gut, aber ich habe das Gefühl, dass er mit seinen Spekulationen, die auf einigen Mäusestudien basieren, weit über Bord gegangen ist."
Auch Lieff hält dies für einen Fall, in dem der Hype der eigentlichen Wissenschaft zu weit voraus ist. Effekte, die in Mäusestudien gefunden wurden, würden sich oft nicht auf Menschen übertragen, da das menschliche Gehirn sehr unterschiedlich funktioniert.
Was ist in diesem Fall der beste Weg, um die Gehirnleistung zu steigern, bis eine magische Pille eintrifft?
"Eine Diät kann definitiv die Funktionsfähigkeit des Gehirns verbessern, obwohl das Problem darin besteht, dass wir die exakte optimale Formel nicht wirklich herausgefunden haben", sagt Lieff. "Im Moment besteht die beste Möglichkeit, Ihr Gehirn zu stärken, darin, sich zu bewegen und sicherzustellen, dass Sie genügend Schlaf bekommen. Grundsätzlich die Art von altmodischen Ratschlägen, die Ihre Mutter Ihnen geben würde."
Anmerkung der Redaktion, 18. März 2014: In einer früheren Version wurde Dr. Lieffs Name falsch geschrieben. Es wurde seitdem behoben. Wir bedauern den Fehler.
