Кишечник и мозг обмениваются сигналами через блуждающий нерв, который спускается по шее в грудную и брюшную полость. Джулия Эндерс, автор бестселлера «Очаровательный кишечник. Как самый могущественный орган управляет нами», сравнивает блуждающий нерв с телефонным проводом, который соединяет кишечник с отдельными центрами головного мозга.
Мозг дирижирует всеми органами тела, и многими - через блуждающий нерв, но только кишечник обладает автономностью: если нерв перерезать, «отсоединив» мозг от кишечника, последний продолжит работать. Он имеет собственную нервную систему, которые ученые называют «вторым мозгом». Она состоит из огромного количества нейронов и вспомогательных клеток, производит несколько десятков нейромедиаторов. Функции настолько развитой нервной системы не могут ограничиваться регуляцией пищеварения.
Алло, это микробы?
Большинство сигналов по блуждающему нерву передается не сверху вниз, а снизу вверх - в мозг. Ученые предполагают, что кишечник влияет на наше психическое состояние. Для лечения депрессии, которая не поддается медикаментозной терапии, уже используется электрический стимулятор блуждающего нерва. Он заставляет нерв генерировать «правильные» импульсы.
В кишечнике вырабатывается 90 % серотонина – гормона счастья. Может быть, причина депрессии кроется не в мозге, а в кишечнике. Также ученые обнаружили связь между состоянием кишечника и тревожностью, аутизмом, нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.
Более того: не только сам кишечник подает сигналы через блуждающий нерв, но и населяющие его микроорганизмы. Они делают это разными способами - например, стимулируя выработку серотонина клетками слизистой оболочки кишечника. Влияние микрофлоры на поведение и настроение доказано в ходе многочисленных экспериментов на лабораторных мышах.
Любишь общаться? Поделись бактериями
Кишечные бактерии влияют и на социальное поведение лабораторных мышей. Ученые из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне (США) изучали связь между ожирением матери и расстройствами аутистического спектра у потомства. Контрольная группа мышей питалась обычно, а опытная получала корм с повышенным содержанием жиров. Как и ожидалось, самки из второй группы набрали лишний вес. Мышата перекормленных матерей намного меньше интересовались общением со своими сородичами, чем потомство контрольной группы.
Животных поместили в одну клетку, а совместное проживание неизбежно приводит к обмену кишечными бактериями. Спустя четыре-пять недель микрофлора необщительных мышей становилась такой же, как и у контрольной группы, а социальное поведение возвращалось в норму.
Ученые обнаружили , что у мышей с аутистическим расстройством сильно снижена численность бактерии Lactobacillus reuteri в кишечнике. Этот микроорганизм влияет на выработку окситоцина - гормона, который регулирует социальное поведение. Рацион с высоким содержанием жиров подавляет Lactobacillus reuteri в кишечнике матери, а она передает свою нарушенную микрофлору потомству.
Ты - то, что ты ешь. И наоборот
У микроорганизмов могут быть эволюционные причины контролировать наше поведение. По мнению ученых , бактерии стимулируют своих хозяев общаться, потому что это способствует обмену микрофлорой. Они также способны влиять на пищевые пристрастия хозяина, заставляя употреблять продукты, которые способствуют их росту и размножению. Возможно, когда вы не можете устоять перед тортом, дело не в слабой воле, а в микроорганизмах.
Некоторые бактерии любят жир, некоторые - сахар, а за их предпочтения порой приходится расплачиваться ожирением. Но чем разнообразнее состав микрофлоры кишечника, тем меньше вероятность, что один вид начнет преобладать над другими и захватит командование мозгом.
Рацион с высоким содержанием жиров и простых углеводов обедняет микрофлору кишечника; чтобы подержать разнообразие бактерий, нужно есть больше овощей, фруктов и кисломолочных продуктов. Исследование влияния диеты на вес, которое охватило 120 тысяч человек, показало , что главный продукт для похудения - это йогурт.
Микробы от депрессии
Эксперименты, изучающие влияние микрофлоры кишечника на психику людей, показывают, что депрессию и тревожное расстройство можно лечить с помощью пробиотиков - полезных бактерий. Ученые используют для их обозначения новое слово - психобиотики.
Японские ученые исследовали влияние кефира, содержащего штамм Shirota бактерии Lactobacillus casei, на психологическое состояние студентов-медиков во время сдачи важного экзамена. Они выяснили , что кефир нормализует уровень гормона стресса кортизола и повышает уровень серотонина. Кроме того, пробиотик уменьшает проявление недомоганий, связанных со стрессом, таких как простуда и боли в животе.
Исследования указывают на то, что изучение психобиотиков - перспективное направление. Но пока не изобретена волшебная таблетка, помогайте своему кишечнику проверенными способами: ешьте йогурты, овощи и фрукты. Тогда бактерии не захватят пульт управления мозгом.
Иллюстрация: Соня Коршенбойм.
12.08.2016
В настроении, принятии решений и поведении человека задействован не только головной мозг, но и ЖКТ. В организме человека существует отдельная нервная система, которая настолько сложна, что её называют вторым мозгом. Она состоит примерно из 500 миллионов нейронов, а в длину составляет около 9 метров и пролегает от пищевода до ануса. Именно этот «мозг» может отвечать за поедание вредной пищи во время стрессов, изменениях настроения и некоторые заболевания.
Энтеральная нервная система - Ваш «второй мозг»
В стенках ЖКТ находится энтеральная нервная система (ЭНС), которая, как полагалось ранее, участвует исключительно в контроле процесса пищеварения. Теперь же специалисты предполагают, что она играет важную роль в физическом и психическом состоянии человека. Она может работать автономно и взаимодействовать с головным мозгом.
Если заглянуть внутрь человеческого тела, сложно будет не заметить головной мозг и ответвления нервных клеток вдоль позвоночника. ЭНС - широкая сеть нейронов, расположенная в двух слоях ткани кишечника, менее заметна, потому и была открыта только в средине XIX века. Она представляет собой часть автономной нервной системы, сети периферических нервов, которые контролируют функции внутренних органов.
Помимо контроля механического смешивания пищи в желудке и координирования мышечных сокращений для перемещения пищи по ЖКТ, ЭНС также поддерживает биохимическую среду в различных отделах ЖКТ, благодаря чему поддерживается надлежащий уровень рН и химический состав, необходимый для работы пищеварительных ферментов.
Однако есть еще одна причина, по которой ЭНС необходимо такое количество нейронов - прием пищи сопряжен с опасностью. Бактерии и вирусы, которые попадают в ЖКТ с пищей, не должны захватить организм. Если патоген проникает через слизистую оболочку кишечника, иммунные клетки начнут секретировать воспалительные вещества, в т.ч. гистамин, которые распознают нейроны ЭНС. Второй мозг либо запускает диарею, либо сообщает головному мозгу о необходимости очищения иным способом - посредством рвоты (или же оба процесса протекают одновременно).
На протяжении многих лет люди верили, что кишечник взаимодействует с мозгом, влияя на здоровье человека. Однако подтвердить такую связь удалось относительно недавно, когда стало ясно, что ЭНС может действовать автономно, а также с открытием её основного канала связи с мозгом - блуждающего нерва. На самом деле, около 90% сигналов, передающихся по блуждающему нерву, поступают не сверху (из головного мозга), а снизу (с ЭНС).
Второй мозг - фактор хорошего самочувствия
У второго мозга с первым много общих особенностей - он также состоит из различных типов нейронов и вспомогательных глиальных клеток. У него также есть свой аналог гематоэнцефалического барьера, поддерживающего стабильность физиологической среды. Второй мозг также вырабатывает целый ряд гормонов и около 40 нейромедиаторов тех же классов, что вырабатываются в головном мозге.
Какие существуют особенности и функции ЭНС?
- Дофамин является сигнальной молекулой, связанной с чувством удовольствия и системой вознаграждения. В кишечнике он также выполняет функцию сигнальной молекулы, которая передает сообщения между нейронами и, к примеру, координирует сокращение мышц толстой кишки. Серотонин, который вырабатывается в ЖКТ, попадает в кровь и участвует в восстановлении поврежденных клеток печени и легких. Также он необходим для нормального развития сердца и регуляции плотности костей.
- Настроение. Очевидно, что кишечный мозг не отвечает за эмоции. Однако, теоретически, нейромедиаторы, вырабатываемые в ЖКТ, могут попадать в гипоталамус. Нервные сигналы, отправляемые из ЖКТ в мозг, действительно могут влиять на настроение. Исследование, опубликованное в 2006 году в журнале The British Journal of Psychiatry, показало, что стимуляция блуждающего нерва может быть эффективной в лечении хронической депрессии.
- «Бабочки в животе» являются результатом оттока крови к мышцам в части реакции «бей или беги», запускаемой мозгом. Однако стресс также способствует повышению выработки грелина, который, помимо усиления чувства голода, снижает уровень тревожности и депрессии. Грелин стимулирует выброс дофамина, воздействуя на нейроны, задействованные в путях удовольствия и вознаграждения, а также посредством сигналов, передаваемых через блуждающий нерв.
Специалисты полагают, что проблемы с ЭНС связаны с различными заболеваниями, поэтому второй мозг заслуживает намного больше внимания со стороны учёных. Контроль ожирения, диабета, болезни Альцгеймера и Паркинсона и прочих недугов - потенциальные преимущества дальнейшего изучения ЭНС.
На один квадратный миллиметр слизистой оболочки желудка приходится около ста желез, выделяющих пищеварительный сок.
Тонкая кишка, где происходит всасывание в кровь переваренной пищи, имеет на своей внутренней поверхности около 5 миллионов ворсинок - тончайших волосковидных выростов, через которые и идет всасывание питательных веществ.
В начале ХХ века англичанин Ньюпорт Лэнгли подсчитал количество нервных клеток в желудке и кишечнике - 100 миллионов. Больше, чем в спинном мозге! Здесь нет полушарий, но в наличии разветвленная сеть нейронов и вспомогательных клеток, где гуляют всяческие импульсы и сигналы. Возникло предположение: нельзя ли считать такое скопление нервных клеток своеобразным «брюшным» мозгом?
Недавно на сей счет высказался профессор нейрогастроэнтерологии Пауль Энк из Тюбингенского университета: «Мозг живота устроен примерно так же, как головной. Его можно изобразить в виде чулка, охватывающего пищевод, желудок и кишечник. В желудке и кишечнике людей, страдающих болезнями Альцгеймера и Паркинсона, обнаружены те же повреждения тканей, что и в головном мозге. Поэтому антидепрессанты вроде прозака так действуют на желудок».
Но все эти факты являются лишь косвенным подтверждением парадоксальной гипотезы. Чтобы армия нейронов превратилась в подобие мозга, ее надо организовать. Пока четких доказательств этой организации нет.
Профессор нейрогастроэнтерологии Дэвид Уингейт из Лондонского университета полагает, что «брюшной» мозг человека - потомок примитивной нервной системы трубчатых червей. В ходе эволюции «брюшной» мозг не исчез окончательно. Это вовсе не атавизм, а важный орган для тех млекопитающих, эмбрионы которых развиваются в материнской утробе. Кто знает, может быть, это и есть тот «внутренний голос», который связывает мать и дитя?
Профессор физиологии из Калифорнийского университета Эмерен Майер серией экспериментов доказывает, что если головной мозг в ответе за мысли, то «брюшной» - за эмоции. Любые ощущения, все проблески интуиции базируются на реальной основе. Живот, как и голова, накапливает опыт и руководствуется им на практике.
Следует ли из этого, что живот вовлечен в интеллектуальную деятельность? Дар мышления животу пока не приписывают, но в способности самообучаться не отказывают. Может быть, нам надо почаще «прислушиваться» к своему животу?
В свою очередь видимо, между головным мозгом и пищеварительным нервным центром проложена прямая и надежная дорога. Пришел в волнение один - тут же непорядок в другом. Главный мостик, соединяющий два центра, - это вагус, или блуждающий нерв. От него отходят тысячи тонких волокон в нервную энтеросистему пищеварительного тракта.
Как пишет La Stampa (перевод на сайте Inopressa.ru август 2005) профессор Михаэль Гершон считает - у человека два глаза, две руки, две ноги и два мозга: один пульсирует в голове, другой активно действует в животе.
Если мистиками, а вслед за ними и остальными, всегда подчеркивалась оппозиция "мозг - тело", то Гершон опровергает всех, утверждая странную вещь: Первый мозг и Второй мозг являются автономными единицами, однако находятся в постоянном контакте.
Спустя десятилетие после выхода в свет популярнейшего произведения Михаэля Гершена "Второй мозг" этот американский ученый подтверждает предположение, что нервная система кишечника - это не тупое скопление узлов и тканей, выполняющих команды центральной нервной системы, как гласит старая медицинская доктрина, а уникальная сеть, способная осуществлять сложные процессы самостоятельно.
Примечательно, что кишечник продолжает функционировать, даже когда отсутствует связь с головным и спинным мозгом. Мозг "номер 2" самостоятельно решает все аспекты пищеварения на всем протяжении желудочно-кишечного тракта - от пищевода до кишечника и прямой кишки. При этом им используются те же инструменты, что и "благородным" мозгом: целой паутиной нейронных цепочек, нейропередатчиков и протеинов. Эволюция свидетельствует о своей проницательности: вместо того, чтобы заставлять голову жестоко напрягаться работой миллионов нервных клеток для связи с удаленным участком организма, она предпочла передоверить управление центру, расположенному в контролируемых им зонах.
И так же, как и мозг "номер 1", второй мозг, утверждает Гершон, это обширный банк данных, в котором миллионы лет экспериментов сохранили многочисленные поведенческие программы, готовые начать действовать в зависимости от ситуации, иными словами, пищеварения: идет ли речь о булочке, о полноценном ужине, непривычной еде или строгой диете. "Второй" мозг всегда знает, как реагировать, активизируя правильные энзимы и извлекая питательные вещества для лучшего питания организма.
Секретным оружием желудка для работы "на повышенных оборотах" является хорошо известный нейропередатчик, серотонин. Совершенно неожиданно выяснилось, что почти весь серотонин, 95%, концентрируется в кишечнике, где действует с максимальной эффективностью. Пищеварительный процесс начинается лишь тогда, когда специальные клетки (энтерохромаффин) всасывают его в стенки кишечника, который реагирует благодаря семи рецепторам и передает приказ нервным клеткам высвобождать энзимы и заставлять их циркулировать.
Серотонин также является посланником, который информирует мозг о том, что происходит в животе.
Еще одним открытием стало то, что 90% информации поступает в одном направлении. Передача происходит почти всегда снизу вверх, и чаще всего сообщения бывают плохими. Так, например, происходит с распространенным синдромом расстройства желудка, которым страдает каждый третий человек. И в этом случае, как и при депрессии, одной из причин является изменение количества объема нейропередатчика: чрезмерное вместо недостаточного. Это вина молекулы, которая должна его транспортировать, "серт": у многих людей она не функционирует должным образом.
С новым открытием, отмечает Гершон, для психиатров и гастроэнтерологов открываются новые терапевтические возможности.
ПС: Наталья Бехтерева, академик:
В кишечнике образуется множество пептидных, белковых форм, которые имеют прямое отношение к деятельности головного мозга. Плохая работа желудка и кишечника вызывает депрессию, что известно всем язвенникам. Может быть, из внутренних органов кишечник более всего связан с головным мозгом. Болезни Альцгеймера и Паркинсона укладываются в пептидные представления. Гипотезу о существовании не отдельных нервных клеток, а нейронных сетей в брюшной полости надо внимательно проверить.
Два глаза, две руки, две ноги и два мозга: один пульсирует в голове, другой активно действует в животе – так устроен человек, по мнению Михаэля Гершона.
Доказательства? Пожалуйста: есть расстройства и болезни, такие как тревожное состояние, депрессия, язва, расстройство кишечника, болезнь Паркинсона, которые проявляются как в первом, так и во втором мозге, в черепной коробке и в кишечнике. Симптомы и причиненный болезнью ущерб отражаются как на одном, так и на другом мозге, как в приводящей в замешательство игре зеркал, которые не перестают перемешивать аномалии психиатрические и аномалии желудочно-кишечные.
Профессор – мировая знаменитость: он является руководителем отделения анатомии и клеточной биологии Колумбийского университета, в Нью-Йорке, считается одним из отцов нарождающейся специализации – нейрогастроэнтерологии и занимается трансформацией метода восприятия человека. Кто не знаком с "эффектом бабочек" в желудке, когда вам предстоит сдавать экзамен? Или же странная боль в животе, как только вы начинаете нервничать? В действительности, если мистики (и бытующее мнение) всегда подчеркивали жесткую двойственность "мозг – тело", Гершон опровергает всех, утверждая странную вещь: мозг 1-й и мозг 2-й являются автономными единицами, но, однако же, находятся в постоянном контакте. Два лучше одного.
Спустя десятилетие после появления популярнейшего произведения "Второй мозг" последние открытия ученого, изложенные на первой странице New York Times, подтверждают предположение, что нервная система кишечника – это не тупое скопление узлов и тканей, выполняющих команды центральной нервной системы, в соответствии со старой медицинской традицией, а уникальная сеть, способная осуществлять сложные процессы самостоятельно (удивительно, но кишечник продолжает функционировать, даже когда отсутствует связь с мозгом и спинным мозгом).
Таким образом, мозг номер 2 самостоятельно решает все аспекты пищеварения, на всем протяжении ЖКТ, от пищевода до кишечника и прямой кишки, используя те же инструменты, что и "благородный" мозг: целую сеть нейронных цепочек, нейропередатчиков и протеинов. Эволюция свидетельствует о своей проницательности: вместо того, что заставлять голову жестоко напрягаться работой миллионов нервных клеток, с целью связаться с удаленным участком организма, она предпочла использовать комплекс контуров, расположенных в контролируемых зонах.
И так же, как и мозг номер 1, второй мозг, утверждает Гершон, это обширный банк данных, в котором миллионы лет экспериментов сохранили многочисленные поведенческие программы, готовые начать действовать в зависимости от потребностей момента, иными словами, пищеварения: идет ли речь о булочке, о полноценном ужине, о непривычной еде, о строгой диете. "Второй" мозг всегда знает, как реагировать, активизируя правильные энзимы и извлекая питательные вещества для лучшего кормления организма.
Секретным оружием сверх работы является хорошо известный нейропередатчик, серотонин. Совершенно неожиданно выяснилось, что почти весь серотонин, 95%, концентрируется в кишечнике, где действует с максимальной эффективностью. Пищеварительный процесс начинается лишь тогда, когда специальные клетки (энтерохромаффин) всасывают его в стенки кишечника, который реагирует благодаря семи рецепторам и передает приказ нервным клеткам высвобождать энзимы и заставлять их циркулировать.
Но серотонин также является посланником, который информирует мозг о том, что происходит в животе. Еще одним открытием стало то, что 90% информации поступает в одном направлении. Передача происходит почти всегда снизу вверх, и чаще всего сообщения бывают плохими. Так, например, происходит с распространенным синдромом расстройства желудка, которым страдает каждый третий человек. И в этом случае, как и при депрессии, одной из причин является изменение количества нейропередатчика: чрезмерное вместо недостаточного. Это вина молекулы, которая должна его транспортировать, "серт": у многих людей она не функционирует должным образом.
Теперь, отмечает Гершон, для психиатров и гастроэнтерологов открываются новые терапевтические возможности. Начало эры антидепрессантов зеркальных, ментальных и пищеварительных?
(Габриеле Беккария, La Stampa)
Второй человеческий мозг -это не спиной или костный мозг, а образование, имеющееся у человека в его кишечно-желудосном тракте .
Оно настолько напоминает настоящий мозг, что его по праву можно назвать «вторым мозгом «. Некоторые не сомневаются, что этот мозг вовлечён в интеллектуальную деятельность человека. Во всяком случае, к такому выводу можно прийти в результате достижений нейрогастроэтерологии.
Создатель этой дисциплины Майкл Гершон из Колумбийского университета. Было установлено, что в складках тканей, выстилающих пищевод, желудок , кишечник, имеется комплекс нервных клеток, обменивающихся сигналами с помощью специальных веществ-нейротрансмиттеров. Это позволяет всему этому комплексу работать независимо от головного мозга, также, как и головной мозг, способен обучаться. Как и головной, этот мозг питают «глиальные» клетки, имеет те же клетки, ответственные за иммунитет, такую же защиту. Сходство усиливается теми нейротрансмиттерами, как серотонин, допамин, глютамат, такими же белками-нейропептидами.
Своим происхождением этот удивительный мозг обязан тому, что древнейшие трубчатообразные предки имели то, что называется «рептильным мозгом» — примитивную нервную систему, которая в процессе усложнения организмов дали существа с головным мозгом, функции которого исключительно многообразны. Оставшаяся реликтовая система преобразовалась в центр, управляющий деятельностью внутренних органов, и, прежде всего, пищеварения.
Этот процесс прослеживается в развитии эмбрионов, у которых изначальный сгусток клеток на ранней стадии формирования нервной системы сначала разделяется, и одна часть преобразуется в центральную нервную систему, а вторая — блуждает по телу, пока не оказывается в кишечно-желудочном тракте. Здесь она превращается в автономную нервную систему; и только позже обе эти системы соединяются с помощью вагуса — специального нервного волокна.
До недавнего времени считалось, что этот тракт является просто мышечной трубкой с элементарными рефлексами. И никто и не подумал внимательно посмотреть на структуру, численность и деятельность этих клеток. Но позднее удивились, что их число составляет примерно сто миллионов. Вагус не в состоянии обеспечить тесное взаимодействие этого сложного комплекса с головным мозгом, поэтому стало ясно, что желудочный мозг работает автономно. Более того, её деятельность мы ощущаем как «внутренний голос», как то, что мы спосбны «чувствовать печёнкой».
Следует отметить, что такая автономная система не является исключением для организма, но она отличается исключительной сложностью и развитостью связей и наличием тех химических соединений, которые так характерны для головного мозга.
Основной функцией этого мозга контролировать деятельность желудка и процесс пищеварения: следит за характером пищи, регулирует скорость пищеварения, ускоряя или замедляя выделение пищеварительных соков. Любопытно, что как и головной мозг, желудочный
также нуждается в отдыхе, погружается в состояние, аналогичное сну. В этом сне выделяются и стадии быстрого, сопровождающаяся появлением соответствующих волн, мышечных сокращений. Эта стадия удивительно похожа на ту стадию обычного сна, во время которой человек видит сновидения.
Во время стресса желудочный мозг, как и головной, выделяет специфические гормоны, в частности, избыток серотонина. Человек испытывает состояние, когда у него «на душе кошки скребут», а в случае особо острого состояния — желудок приводится в повышенное возбуждение и появляется «медвежья болезнь» — понос от страха.
У врачей давно существует термин «нервный желудок», когда этот орган реагирует на сильные раздражения особенно сильной изжогой, спазмой дыхательных мышц. При дальнейшем действии нежелательного раздражителя по команде головного мозга в желудок выделяются вещества, вызывающие воспаление желудка и даже язву.
Деятельность этого удивительного мозга влияет и на активность головного мозга. Это, в частности, выражается в том, что при нарушении пищеварения в головной мозг посылаются сигналы, вызывающие тошноту, головную боль и прочие неприятные ощущения. Очевидно, что здесь же кроется и причина алергического действия на организм ряда веществ.
Этот мозг способен формировать и условные рефлексы. Так в одной из клиник для парализованныхпунктуальный медбрат аккуратно в определённый срок- в 10 часов утра — ставил больным клизмы. Сменивший через некоторое время его коллега решил проводить эту операцию только тогда, когда возникнет явный запор. Но на следующее же утро, в 10 утра желудки
всех больных опорожнились сами собой.
Не исключено, что именно реакцией желудочного мозга объясняются кошмары при переедании. Ещё предстоит узнать, какую роль этот мозг играет в процессе мышления
