به‌گزارش وب‌سایت Trail Runner Magazine، اخیراً مطالعه هیجان‌انگیزی روی موش‌ها انجام شده است که می‌تواند پیامدهایی برای نحوه تفکر ما درباره‌ی عملکرد و انگیزه در انسان‌ها داشته باشد. این مطالعه نشان می‌دهد میکروبیوم روده می‌تواند ازطریق دوپامین موجود در مغز بر انگیزه و عملکرد تاثیر بگذارد.
میکروبیوم و دویدن
مقاله‌ای که دسامبر ۲۰۲۲ در مجله نیچر منتشر شد، سوال هیجان‌انگیزی را مطرح می‌کند: میکروبیوم چگونه انگیزه و عملکرد را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد؟
ازآن‌جا که موش‌ها متغیرهای مخدوش‌کننده کمتری دارند، انجام پژوهش‌های زیست‌شناسی روی آن‌ها امکان جدا کردن اثر متغیرهای وابسته را فراهم می‌کند.
میکروبیوم از هزاران گروه باکتری، میلیون‌ها ژن و سلول غیرباکتریایی و ویروس تشکیل شده است. تعیین اینکه میکروبیوم چه تأثیری دارد، بسیار دشوار است، زیرا عملکردهای به هم مرتبط زیادی وجود دارد.
طبق مقاله مروری که سال ۲۰۲۰ در مجله‌ی Journal of the International Society of Sports Nutrition منتشر شد، میکروبیوم برای جذب مواد مغذی، سنتز ویتامین، گرفتن انرژی، تعدیل التهابی و پاسخ ایمنی میزبان ضروری است.
مطالعه‌ای که سال ۲۰۱۹ در مجله‌ی نیچر منتشر شد، نشان داد فراوانی باکتری‌های ویلونلا (Veillonella) که اسید لاکتیک را متابولیزه می‌کنند، پس از دوی ماراتن افزایش می‌یابد. پژوهشگران پس از جداسازی ویلونلا در دوندگان، در اقدامی شگفت‌انگیز آن‌ها را وارد بدن موش‌ها کردند و موش‌ها توانستند روی تردمیل‌های مخصوص خود ۱۳ درصد سریع‌تر بدوند.
انجام مطالعه روی موش‌ها در هر مرحله از پژوهش مهم است. برخی از یافته‌های اولیه در این زمینه روی موش‌هایی به دست آمد که میکروبیوم آن‌ها به صورت انتخابی حذف شده بود. چنین مطالعاتی نشان می‌دهد میکروبیوم روده اهمیت بسیار زیادی دارد. کارشناسان می‌گویند مداخلات مبتنی بر میکروبیوم درنهایت طرز فکر ما را درمورد سلامت و عملکرد انسان متحول خواهد کرد.
ما اکنون می‌دانیم میکروبیوم در سلامت و عملکرد ما نقش مهمی دارند؛ اما میکروبیوم چگونه بر مغز و انگیزه برای ورزش تاثیر می‌گذارد؟ پس از آنکه سایر پژوهش‌ها، ارتباط مغز و روده را در سایر زمینه‌ها یافتند، مطالعه سال ۲۰۲۲ سراغ یافتن پاسخ برای پرسش یادشده رفت.
مطالعه میکروبیوم
پژوهشگران آزمایش‌های خود را با ۱۹۹ موش آغاز کردند که قبلا ورزش نکرده بودند. سپس موش‌ها به صورت اختیاری روی چرخ می‌دویدند یا دویدن استقامتی را روی تردمیل مخصوص خود تجربه می‌کردند.
پژوهشگران نشانگرهای ژنتیکی، سنجه‌های متابولیکی و خونی و میکروبیوم را تعیین کردند و سپس مدل یادگیری ماشین را به‌منظور یادگیری ارتباط عوامل مختلف با عملکرد آموزش دادند. نویسندگان گفتند: «پیش‌بینی صرفاً براساس نتایج توالی‌یابی میکروبیوم دارای دقتی تقریباً معادل دقتی بود که از متابولوم سرم یا ترکیب کل پارامترها به دست می‌آمد.» طبق یافته‌ها، میکروبیوم بخش قابل‌توجهی از تنوع در عملکرد را توضیح می‌داد.
پژوهشگران در مرحله بعدی آزمایش‌های از بین بردن میکروبیوم و پیوند میکروبیوم را انجام دادند. در اینجا می‌توانید متوجه شوید که چرا انجام چنین آزمایش‌هایی روی موش‌ها مهم است. از بین بردن میکروبیوم در انسان‌ها که برای عملکرد سالم به آن متکی هستند، بسیار غیراخلاقی است.
کاهش میکروبیوم عملکرد ورزشی را حدود ۵۰ درصد کاهش داد. وقتی پژوهشگران میکروبیوم روده را از موش‌هایی که ازنظر ورزش برتر بودند، به موش‌هایی که بدون میکروبیوم پرورش پیدا کرده بودند، منتقل کردند، عملکرد موش‌های دریافت‌کننده میکروبیوم تا حد موش‌های اهداکننده بالا رفت (ازطریق آزمایش‌های بیشتر به کمک آنتی‌بیوتیک‌ها، تاثیر مشاهده‌شده به باکتری‌های خانواده Erysipelotrichaceae و Lachnospiraceae نسبت داده شد).
میکروبیوم و مغز
نویسندگان توالی‌های RNA نواحی عصبی را در موش‌های درمان‌شده تعیین کردند و تغییراتی را در نواحی عصبی مرتبط با دوپامین پیدا کردند. آن‌ها با اندازه‌گیری سطح دوپامین پاسخ‌های بالاتری را در موش‌هایی با میکروبیوم سالم پیدا کردند. نویسندگان می‌گویند: «پاسخ دوپامین در حیوانات درمان‌شده با آنتی‌بیوتیک از بین رفت. البته اختلال پاسخ دوپامین فقط در حالتی مشاهده شد که حیوانات ورزش می‌کردند و در سطوح پایه، دوپامین تحت‌تأثیر میکروبیوم قرار نگرفت.»
انتقال‌دهنده‌های عصبی دیگر تحت‌تأثیر ورزش یا میکروبیوم قرار نگرفتند! بنابراین، به‌نظر می‌رسد وضعیت میکروبیوم در موش‌ها به‌طور مستقیم روی پاسخ دوپامین ناشی از ورزش تأثیر دارد. دوپامین در مسیرهای پاداش و انگیزه نقش دارد.
پژوهشگران در این مرحله متوقف نشدند. تخریب دوپامین به‌وسیله‌ی آنزیم مونوآمین‌اکسیداز (MAO) تنظیم می‌شود و زمانی که آنزیم MAO با استفاده از دارو مهار شد، عملکرد موش‌ها به حالت قبل برگشت.
پژوهشگران همچنین نورون‌های خاص واسطه این مسیر را به همراه مسیرهای پیام‌دهی مرتبط شناسایی کردند که برای پژوهش‌های آینده کلیدی خواهد بود. آن‌ها چنین نتیجه‌گیری کردند: «نتایج ما نشان می‌دهد میکروبیوم روده در تولید متابولیت‌های روده نقش دارد. متابولیت‌ها نورون‌های خاصی را تحریک می‌کنند که سیگنال مرتبط با ورزش را به مغز می‌فرستند و باعث کاهش بیان MAO در جسم مخطط مغز می‌شوند. تنظیم کاهشی MAO موجب افزایش سطح دوپامین و افزایش توانایی ورزش می‌شود.»
پیامدهای مطالعه: دوندگان و میکروبیوم
نویسندگان براساس نتایج خود این تئوری را مطرح می‌کنند که پژوهش آن‌ها با اشاره به منشأ روده‌ای آزادسازی اندوکانابینوئیدها که در هر فرد می‌تواند متفاوت باشد، ممکن است توضیح دهد که چرا سطح سرخوشی ناشی از دویدن در افراد مختلف متفاوت است. آن‌ها همچنین رابطه‌ای با تأثیر تسکین‌دهنده ورزش پیدا کردند که نشان می‌دهد مسیرهای کشف‌شده در این مطالعه ممکن است در جنبه‌های دیگری از فیزیولوژی ورزش نیز نقش داشته باشد.
پژوهشگران حتی توضیحی تکاملی مطرح می‌کنند و می‌گویند همراه شدن میکروبیوم و انگیزه می‌تواند به این دلیل باشد که دسترسی مواد مغذی با آمادگی و توانایی شرکت در فعالیت‌های بدنی طولانی ارتباط دارد.
اما پیامدهای این یافته‌ها برای انسان چیست؟ جمله نهایی مقاله می‌گوید: «در صورتی که برای انسان قابل‌استفاده باشد، یافته‌های ما نشان می‌دهد مولکول‌های خاصی که انگیزه ورزش کردن را تحریک می‌کنند، ممکن است فرصت قدرتمندی برای مقابله با اثرات سلامتی مضر سبک زندگی بی‌تحرک باشند.»
اما سوال مهم این است که آیا این یافته‌ها واقعا برای انسان کاربردی خواهد داشت؟ درحال‌حاضر، به این پاسخ نزدیک نیستیم. در تفسیری که در مجله‌ی نیچر منتشرشده است، آمده است: «اگرچه درنظر گرفتن پیامدهای انسانی این پژوهش وسوسه‌انگیز است، تعیین میزان کاربرد این یافته‌ها برای انسان‌ها به ارزیابی‌های بیشتری نیاز دارد. ارزیابی‌های بیشتر باید چندجانبه باشد و احتمالاً سال‌های زیادی طول خواهد کشید، زیرا عوامل مختلفی بر حالات انگیزشی افراد تأثیر دارند و برای قوی کردن مدارهای انگیزشی و پاداش در محیط‌های نامطلوب به استراتژی‌های متعددی نیاز است.»
در این مرحله، گام‌های بعدی نامشخص است، اما طیف وسیعی از مطالعات موش و انسان درحال آشکار کردن پیوند پیچیده میان روده و تقریباً هر متغیری است که به سلامتی و عملکرد مرتبط می‌شود.
درحال‌حاضر ازطریق مصرف مواد غذایی متنوع ازجمله غذاهای دارای پروبیوتیک و پری‌بیوتیک، غذا خوردن به اندازه کافی و مصرف مکمل در صورت توصیه پزشک، می‌توانید روی سلامت روده خود تمرکز کنید. هنوز قرصی تولید نشده است که به شما نیروی انگیزشی فوق‌العاده بدهد، اما منتظر بمانید. حوزه تحول‌آفرین پژوهش‌های میکروبیوم تازه آغاز شده است.
