人體的第二大腦 腸道

文:李雅璇 / 國立臺灣師範大學EMBA高階經理人企業管理碩士
                            澳洲新南威爾斯大學食品科學與營養碩士

大腦擁有人體最複雜的神經系統，它有約860億個神經細胞，每個神經細胞都與另外1,000個神經細胞相連，所形成的網絡可比最先進電腦的中央處理器還強大。大腦負責掌管我們的學習、決策、情緒、語言、運動、感官整合等等的支配，其之間的運作是神經細胞藉由電子或化學作用來進行訊息傳遞與接收，所以不論是早上猶豫要來一杯美式還是拿鐵，亦或下班後思考是否要打一場籃球，我們的數百億個神經細胞都在進行所謂的「溝通」。除了大腦內部是這麼頻繁的溝通，我們人體還有另一個器官也是如此，這個器官會無時無刻的與大腦進行對話，就是腸道。

哺乳類動物的神經系統形成是在胚胎發育的初期，腸道與大腦看似無關的兩個器官，其實都是從神經脊（Neural Crest）發育而來，神經脊可分為頭跟尾，它的前驅細胞會往尾側遊走，然後慢慢發育成我們的腸道神經系統（亦稱為腹腦），剩下的另外一邊就發育成中樞神經系統（即大腦和脊椎），而腸道與大腦的溝通方式是透過雙向聯繫通道，稱之為腸–腦軸線（Gut-Brain Axis）¹。我們可以想像一下，平常每天不離身的智慧手機就像是大腦，可幫助我們處理生活中的大小事，腸道就像是智能手錶，可以協助處理周邊較為簡單的事務，而這條軸線就像是藍芽，無時無刻讓腸道與大腦保持連線，所以腸道又被稱為隱藏版的大腦。

人體的腸神經系統有2至6億個神經細胞，這與脊髓中的神經細胞數量相等²。腸道菌駐紮在我們的腸道中，是由數兆個細菌和其他微生物所組成，是一個多變化且具動態的微生物生態系，稱為腸道微生物群。這些腸道菌會通過神經系統、免疫系統、代謝系統與內分泌系統與大腦進行互動，進而影響並改變我們的行為與思維方式。迷走神經（Vagus Nerve）是連接腸道與大腦的最大神經之一，是副交感神經系統的主要組成部分，負責調節許多體內功能，包括消化反應、免疫反應、情緒控制、呼吸率、血壓、心率和部分反射動作（例如打噴嚏、咳嗽、吞嚥和嘔吐）。迷走神經的最大功能就是把腸道的信息傳遞給大腦，這是透過在腸道中的微生物群來進行傳遞，而這些腸道微生物群的失調也與各種疾病相關。

幾項有趣的研究發現，阿茲海默症、憂鬱症及自閉症竟然與腸道菌有關。某些腸道菌可以在腸道中產生澱粉樣蛋白，這些澱粉樣蛋白很容易進入全身循環並在大腦中積聚導致發炎反應。研究發現，與健康的人相比，澱粉樣蛋白陽性患者的直腸有相對較少的真桿菌和脆弱類桿菌，而有較多的大腸桿菌與志賀氏菌，所以代表腸道菌群的失衡與阿茲海默症的澱粉樣蛋白形成有關³。然而，用富含嗜酸乳桿菌、乾酪乳桿菌、比菲德氏菌和發酵乳酸桿菌的益生菌混合物治療60名阿茲海默症患者長達12周，可顯著提高學習和記憶能力，此結果證明益生菌治療可以改善阿茲海默症⁴。研究也發現腸道菌的失調與重度憂鬱症有關，補充益生菌（例如鼠李糖乳桿菌、瑞士乳桿菌、長雙歧桿菌和嬰兒雙歧桿菌）可減輕憂鬱症並增加自我評估的幸福感⁵。不僅僅如此，研究也發現患有自閉症兒童的腸道微生物多樣性偏低，造成此現象的源頭其實是來自母親在懷孕期間的影響，因此，可透過直接操縱母親的腸道微生物群來降低後代自閉症風險⁵。

我們瞭解腸道菌會影響我們的健康，但更重要的是我們要如何維持腸–腦軸線兩端之間能進行高品質的溝通。飲食–是影響整個生命週期內腸道微生物群建立和組成最重要的因素之一⁶，我們每天吃進了什麼，都會直接影響腸道中的微生物群。以下兩種方式可幫助我們維持健康的腸道。

• 補充益生菌（Probiotics）–日常飲食中多攝取好的益生菌，可幫助我們維持腸道菌相的平衡。天然益生菌的食品包含優酪乳、優格、泡菜、酸白菜、味增、納豆和乳製品類等等的發酵食品。
• 補充益生元（Prebiotics）–益生元為益生菌的養分，可從天然食物中不易被消化的膳食纖維來補充益生元，這些纖維會被腸道菌進行分解，分解過程中會產生短鏈脂肪酸，短鏈脂肪酸為腸道菌的能量來源，可使腸道代謝活動生生不息⁷。一般富含膳食纖維的食物或天然發酵食品，都含有大量的益生元，例如：蔬果類、蕈菇類、海藻類、全穀根莖類、豆類與堅果種子類。

只要腸道健康，透過腸–腦軸線的訊息傳遞，我們的大腦也會跟著一起健康喔 !

Reference :

1. 蔡崇煌、張金堅、林肇堂（2014）。蝴蝶效應:腸道微生物透過腸-腦軸影響焦慮或憂鬱情緒。台灣醫界，57,No.12。
2. Mayer,E.A.(2011).Gut feelings: the emerging biology of gut–brain communication.NIH Public Access.12(8).doi:10.1038/nrn3071
3. 3.Cattaneo,A.,Cattane,N.,Galluzzi,S.,Provasi,S.,Lopizzo,N.,Festari,C.,…Frisoni,G.B.(2017). Association of brain amyloidosis with pro-inflammatory gut bacterial taxa and peripheral inflammation markers in cognitively impaired elderly.Neurobiology of Aging.Vol(49).60-68.
4. 4.Akbari,E.,Asemi,Z.,Kakhaki,R.D.,Bahmani,F.,Kouchaki,E.,Tamtaji,O.R.,Hamidi,G.A.,& Salami,M.(2016).Effect of Probiotic Supplementation on Cognitive Function and Metabolic Status in Alzheimer’s Disease: A Randomized, Double-Blind and Controlled Trial.Frontiers in Aging Neuroscience.Vol(8).256.
5. Wu,W.,Kong,Q.,Tian,P.,Zhai,Q.,Wang,G.,Liu,X.,…Chen,W.(2020).Targeting Gut Microbiota Dysbiosis: Potential Intervention Strategies for Neurological Disorders.Engineering.(6).415-423.
6. Lankelma,J.M.,Nieuwdorp,M.,Vos,W.M.,Wiersinga,W.J.(2015).The gut microbiota in internal medicine: implications for health and disease.The Netherlands Journal of Medicine.Vol(73).No.2.
7. Filippo,C.D.,Cavalieri,D.,Paola,M.D.,Ramazzotti,M.,Poullet,J.B.,Massart,S.,…Lionetti,P.(2010).Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa.Proceedings of the National Academy of Sciences.Vol(107).NO.33.14691-14696.