اولین سال‌های زندگی ما در مورد رشد مغز و شناخت بسیار مهم است. بدن ما خانه تریلیون‌ها میکروب است که در مجموع به عنوان میکروبیوم ما شناخته می‌شوند. این میکروب‌ها از لحظه خروج از رحم مادر به سرعت بدن ما را از طریق شیوه‌های مختلف به شکل مستعمره خود در می‌آورند از طریق تماس با کانال زایمان (در صورت زایمان طبیعی)، مراقبان، غذا، شیر مادر و محیط زیست مان و در طول زندگی ما تغییر می‌کنند.
به گزارش نیوزویک، ما به طور فزاینده‌ای نقش این میکروب‌ها را در همه چیز از گوارش گرفته تا افسردگی یاد می‌گیریم. با این وجود، سهم آنها در رشد اولیه مان در اغلب موارد به صورت یک رمز و راز است به خصوص وقتی صحبت از مغز در حال رشدمان باشد.
“کوین بونهام” دانشمند تحقیقاتی ارشد در کالج ولزلی می‌گوید: “چندین راه وجود دارد که میکروب‌ها می‌توانند بر مغز تاثیر بگذارند به ویژه آن که آنها می‌توانند به مولکول‌هایی از جمله انتقال دهنده‌های عصبی تولید کننده راه پیدا کنند که با سیستم عصبی روده تعامل دارند یا حتی می‌توانند وارد خون شوند و به مغز راه پیدا کنند. برخی از میکروب‌ها هم چنین می‌توانند مولکول‌های عصبی فعال را تجزیه کنند که در غیر این صورت ممکن است اثری داشته باشند”.
علاوه بر این، روده مملو از سلول‌های سیستم ایمنی است که با میکروب‌ها در تعامل هستند و بسیاری از مولکول‌های سیگنال دهنده تولید شده توسط سیستم ایمنی نیز می‌توانند بر مغز تاثیر بگذارند.
در نتیجه، بار مادری میکروب‌ها در روده مان در طیفی از شرایط مرتبط با مغز از جمله سلامت روان، اوتیسم، بیماری پارکینسون و آلزایمر نقش دارد. با این وجود، وقتی صحبت از رشد عصبی مغز می‌شود نمی‌دانیم یک میکروبیوم “سالم” چگونه به نظر می‌رسد. در نتیجه مطالعه‌ای که اخیرا در نشریه Science Advances منتشر شده بونهام و همکاران اش گروهی متشکل از ۳۸۱ کودک را از ۴۰ روز تا ۱۰ سال مورد مطالعه قرار دادند. محققان با استفاده از تجزیه و تحلیل ژنتیکی جوامعی از باکتری‌های موجود در میکروبیوم کودکان را ایجاد کردند و آنها را در معرض طیف وسیعی از آزمایش‌ها و تجزیه و تحلیل شناختی مناسب سن قرار دادند. در نهایت، آن تیم با استفاده از اسکن MRI ساختار مغز آنان را مورد ارزیابی قرار داد.
این تیم با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای ارتباط واضحی بین گونه‌های باکتریایی خاص و عملکرد شناختی بالاتر یافتند در حالی که سایر گونه‌ها با نمرات شناختی پایین تری مرتبط بودند. بونهام می‌گوید: “من از تعداد و قدرت تداعی‌هایی که دیدیم شگفت زده شدم و از این که چه تعداد از میکروب‌هایی که شناسایی کردیم از آن دسته‌ای بودند که خیلی با آنها آشنا نبودم کمی متعجب شدم”.
مدل‌های رایانه‌ای هم چنین می‌توانند ساختار و حجم نواحی مختلف مغز را تنها بر اساس مشخصات میکروبی کودک پیش بینی کنند. با این وجود، هنوز خیلی زود است که تعیین کنیم آیا یک رابطه علی بین گونه‌های میکروبی و توانایی‌های شناختی افزایش یافته وجود دارد یا خیر.
بونهام می‌گوید: “در این مرحله اولیه تحقیقات فکر نمی‌کنم به اندازه کافی در مورد میکروبیوم سالم بدانیم، چه رسد به این که چگونه آن را ترویج کنیم”. این تحقیق هنوز هم اولین گام هیجان انگیز به سمت درک رابطه بین مغز و شکم مان به ویژه در اوایل دوران کودکی را نشان می‌دهد. بونهام می‌افزاید:”این تحقیق تنها گام اول است. ما بسیار مشتاق هستیم که ببینیم آیا می‌توانیم این کار را در گروه‌های دیگر و متنوع‌تر تکرار کنیم و شروع به انجام مطالعات تجربی کنیم تا ببینیم آیا می‌توانیم پیوند‌های علی خاص بین میکروب‌ها و رشد مغز را درک کنیم یا خیر”.
