地球上幾乎沒有一個地方沒有細菌。它們存在于每一個可以想象的棲息地：在茂盛的亞馬遜森林的每一片葉子上；在灼熱的沙漠下面；在南極洲最冷的冰層里；甚至在海洋深處的不適宜居住的環境中，在巨大的壓力下，在沸騰的水流中。
毫不奇怪，他們的領域包括動物的身體表面和內部，從微小的爬行動物到像人類這樣具有特殊認知能力的動物。
居住在人體內的微生物數量是巨大的：在一個人體樣本中可以同時發現了1000多種不同的物種，這些數據深深影響了我們的自我認知
人體不是一個自給自足的個體
人體是一個生態系統
人體不是一個完全自給自足的島嶼，它更像是一個超級復雜的生態系統，其中包含了數以萬億計的細菌和其他微生物，他們棲息在我們的所有表面：皮膚，口腔，性器官，尤其是腸道中。身體內的微生物對人產生了許多生理學的參數的變化，特別是會對學習產生很大的影響。
雖然人們普遍認為，在人體內發現的任何微生物都會對人體健康產生有害影響，但新興的研究重新強調了一個事實，即許多微生物與其宿主之間存在互利關系。
人類微生物群是一個多樣的、動態的生態系統，它與宿主之間處于一種共生關系。在個體上，它在出生時由母親垂直接種，在生命的第一年和生命周期內建立，在親屬、配偶或親密家族成員之間橫向轉移。
這種微生態系統通過保護宿主免受病原體的侵害，代謝復雜的脂類和多糖，而這些都是從日常生活中無法獲得的營養物質，他們中和藥物和致癌物，調節腸道運動，并使內臟感知成為可能。
什么是腸道微生物群？
腸道微生物群是指居住在人類胃腸道的微生物。這一動態群落主要包括來自原核領域的物種（包括細菌和其他缺乏專門細胞器的單細胞微生物），其次是真菌、寄生蟲和古細菌，居住在人體內的細菌細胞幾乎與人體本身的細胞一樣多。
在更廣泛的層面上，人類可以根據其腸道類型進行分類，這是在某些人群中可以觀察到的明顯相似的腸道微生物組成。在單個個體中，居住的腸道微生物物種共含有330萬個基因，與人類基因組的約23000個基因相比，這些基因顯示了這些物種對人類健康的絕對重要性和潛在影響。
腸道菌群和中樞神經有什么關系
人體內的益生菌會通過改變宿主相關微生物群落、增強宿主對疾病的反應、其營養物質的利用能力或改善其環境，對宿主產生有益影響。
最近的研究表明微生物群，即占據特定棲息地的微生物群落（如腸胃微生物群）可以通過保護宿主免受病原體的侵害，代謝復雜的脂類和多糖，而這些都是無法獲得的營養物質，中和藥物和致癌物，調節腸道運動，并影響內臟知覺。
在整個進化過程中，內共生體與中樞神經系統（CNS）建立了重要的反饋通道，其中一些對維持體內平衡至關重要。
腸道微生物群會影響多個信號通路，從而提出了微生物群-腸道-大腦（MGB）軸的概念，這是一個廣泛的主題。MGB軸表明，通過動態排列，寄生在腸腔中的微生物群會影響其宿主的中樞神經系統活動（包括自主和認知功能），反之亦然，大腦活動也會影響微生物群的發育和組成。
對于我們身體來說，維持胃腸道和神經的雙向功能是非常明顯的，這是一個重要的神經軸和迷走神經之間的信號傳遞。
這種關系在代謝和精神疾病的發展中起著關鍵作用。
微生物群-腸道-大腦軸對健康的影響
多種直接和間接途徑維持著腸道微生物群和中樞神經系統之間強烈而廣泛的雙向相互作用；包括內分泌和免疫途徑，并形成MGB軸的基礎。
例如，在壓力作用下下，大腦可能會影響腸道微生物群的組成，通過下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸，調節皮質醇分泌，影響免疫細胞活性、腸道局部和全身。
當機體受到傷害時，第一個免疫反應的特點是發紅、疼痛和發熱。這些反應受到炎癥過程的神經調節的限制，由HPA軸通過兒茶酚胺進行生產。其中必要的溝通過程是基于神經遞質、神經肽、細胞因子、激素、生長因子（以及其他）來調節免疫系統和中樞神經系統之間的關系。
像精神壓力這樣的情況會影響這種平衡，導致疾病、過敏反應、炎癥性疾病和感染傾向。
此外，皮質醇還可以改變腸道通透性和屏障功能，從而導致腸道微生物群組成的變化，反之亦然，實驗發現腸道微生物群、前益生菌制劑和益生菌制劑可以改變循環細胞因子的水平，進而對大腦的幾種功能產生顯著影響。
另外，迷走神經的兩個傳入支，他們負責調節全身色氨酸，神經遞質血清素的前體，他們與腸道微生物群對大腦的影響密切相關。
研究腸道菌群組成對腦功能影響，如焦慮、抑郁和認知功能障礙，研究發現越來越多的證據表明，腸道微生物群的組成也在涉及中樞神經系統的其他代謝條件中發揮作用，MGB軸對情緒、動機等更高復雜的認知功能也有多重影響。
來自腸道的各種形式的潛意識內感受輸入，包括腸道微生物產生的輸入，甚至可能影響記憶的形成、情緒的喚醒、情感行為和決策過程包括大腦皮層和杏仁核的前皮質與杏仁核的整合最為相關。
微生物群和大腦通過各種途徑相互溝通，包括免疫系統、色氨酸代謝、迷走神經和腸神經系統，涉及微生物代謝產物，如短鏈脂肪酸、支鏈氨基酸和肽聚糖。
許多因素可以影響早期生命中的微生物群組成，包括感染、分娩方式、抗生素藥物的使用、營養供應的性質、環境壓力源和宿主遺傳學。
我們可以通過調整腸道內益生菌群來達到健康、行為和情緒的調節劑的目的。并為現代人類社會中一些最普遍的精神和代謝紊亂，如抑郁癥和肥胖癥提供預防方面的選擇。
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