دانشمندان انواع میکروب‌های روده را کشف کردند که می‌توانند انگیزه ورزش را افزایش دهند

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، محققان مسیر روده به مغز را در موش‌ها کشف کرده اند که عملکرد ورزش را افزایش می‌دهد.

بر اساس مطالعه‌ای که در نیچر به رهبری محققان دانشکده پزشکی پرلمن در دانشگاه پنسیلوانیا منتشر شده است، انواع خاصی از باکتری‌های روده می‌توانند اعصاب روده را فعال کنند تا میل به ورزش را افزایش دهند. مطالعه روی موش‌ها مسیر روده به مغز را شناسایی کرد که توضیح می‌دهد چگونه این باکتری‌ها می‌توانند عملکرد ورزش را افزایش دهند.

این مطالعه نشان داد که تغییرات در عملکرد دویدن در میان گروهی از موش‌های آزمایشگاهی عمدتاً به دلیل وجود گونه‌های باکتریایی خاص روده در موش‌هایی با عملکرد بهتر است. محققان دریافتند که این اثر با مولکول‌های کوچکی به نام متابولیت‌ها مرتبط است که این باکتری‌ها تولید می‌کنند. این متابولیت‌ها اعصاب حسی در روده را فعال می‌کنند که به نوبه خود باعث افزایش فعالیت در ناحیه مغزی می‌شود که انگیزه را در حین ورزش کنترل می‌کند.

کریستوف تایس، استادیار میکروبیولوژی، نویسنده ارشد این مطالعه در Penn Medicine، گفت: اگر بتوانیم وجود مسیر مشابهی را در انسان تأیید کنیم، می‌تواند راهی مؤثر برای افزایش سطح ورزش افراد برای بهبود سلامت عمومی به طور کلی ارائه کند. 

تایس و همکارانش این مطالعه را برای جستجوی گسترده عواملی که عملکرد ورزش را تعیین می‌کنند، تنظیم کردند. آن‌ها توالی ژنوم، گونه‌های باکتریایی روده، متابولیت‌های جریان خون و سایر داده‌ها را برای موش‌های دارای تنوع ژنتیکی ثبت کردند. سپس میزان دویدن داوطلبانه 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 می‌تواند تفاوت‌های بین فردی قابل توجه حیوانات را در عملکرد دویدن توضیح دهد. آن‌ها از اینکه متوجه شدند ژنتیک تنها بخش کوچکی از این تفاوت‌های عملکردی را به خود اختصاص 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 طیف وسیع به موش‌ها برای خلاص شدن از شر باکتری‌های روده، عملکرد دویدن موش‌ها را به نصف کاهش می‌دهد.

در نهایت، در یک فرآیند طولانی مدت کارآگاهی علمی که شامل بیش از دوجین آزمایشگاه جداگانه در پن و جا‌های دیگر بود، محققان دریافتند که دو گونه باکتریایی که با عملکرد بهتر مرتبط هستند، Eubacterium rectal و Coprococcus eutactus، متابولیت‌هایی به نام آمید‌های اسید چرب تولید می‌کنند. (FAAs). دومی گیرنده‌هایی به نام گیرنده‌های اندوکانابینوئید CB۱ را بر روی اعصاب حسی تعبیه شده در روده تحریک می‌کند که از طریق ستون فقرات به مغز متصل می‌شوند. تحریک این اعصاب گیرنده CB۱ باعث افزایش سطح انتقال دهنده عصبی دوپامین در حین ورزش در ناحیه‌ای از مغز به نام مخطط شکمی می‌شود.

جسم مخطط یک گره 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 عملکرد را افزایش می‌دهد.

دکتر J. Nicholas Betley، یکی از نویسندگان این مطالعه و 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 باکتریایی روده را به آمادگی برای شرکت در فعالیت بدنی طولانی مدت مرتبط کند، این خط از تحقیقات می‌تواند به یک شاخه کاملاً جدید از فیزیولوژی ورزشی تبدیل شود.

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

او افزود: جدا از ارائه راه‌های ارزان، ایمن و مبتنی بر رژیم غذایی برای دویدن مردم عادی و بهینه‌سازی عملکرد ورزشکاران نخبه، کاوش در این مسیر ممکن است روش‌های آسان‌تری برای اصلاح انگیزه و خلق و خوی در محیط‌هایی مانند اعتیاد و افسردگی به همراه داشته باشد.