糖引起的记忆障碍:肠道细菌和糖对孩子的大脑发育不太好

然而，关于儿童时期高糖摄入如何影响大脑发育，特别是对学习和记忆至关重要的海马体区域的影响，我们所知甚少。

佐治亚大学的一名教员领导了一项新研究该研究与南加州大学的一个研究小组合作，在一个啮齿动物模型中表明，青春期每天摄入含糖饮料会损害成年后学习和记忆任务的表现。研究小组进一步表明，肠道细菌的变化可能是糖引起的记忆障碍的关键。

为了支持这种可能性，他们发现，即使在实验中，这种名为副杆菌(Parabacteroides)的细菌在从未吃过糖的动物肠道中富集，也能观察到类似的记忆缺陷。

“早期生活中的糖增加了副杆菌水平，副杆菌水平越高，动物在任务中的表现就越差。”这篇论文的第一作者、佐治亚大学家庭与消费者科学学院助理教授艾米丽·诺布尔说。“我们发现，细菌本身就足以像糖一样损害记忆，但它也会损害其他类型的记忆功能。”

指南建议限制食糖

美国农业部和卫生与公共服务部联合发布的《美国人膳食指南》建议将添加糖限制在每天卡路里的10%以下。

美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据显示，9-18岁的美国人超过了这一建议，大部分卡路里来自含糖饮料。

考虑到海马体在各种认知功能中所起的作用，以及该区域仍在发育到青春期晚期的事实，研究人员试图通过肠道微生物群更多地了解它对高糖饮食的脆弱性。

给幼鼠喂食正常的食物和11%的含糖溶液，这与市售的含糖饮料相当。

然后，研究人员让老鼠执行一项依赖海马体的记忆任务，旨在测量情景上下文记忆，或记住它们之前看到熟悉物体的上下文。

“我们发现，早年吃过糖的老鼠在辨别特定环境下的新事物的能力受损，而没有吃糖的老鼠能够做到这一点。”高尚说。

第二项记忆任务测量了基本识别记忆，这是一种独立于海马体的记忆功能，涉及动物识别之前所见事物的能力。

在这项任务中，糖对动物的识别记忆没有影响。

“生命早期的糖摄入似乎选择性地损害了他们的海马学习和记忆，”高尚说。

另外的分析确定，高糖摄入导致肠道微生物组中副杆菌水平升高，胃肠道中超过100万亿个微生物对人类健康和疾病起着作用。

为了更好地确定这种细菌影响记忆和学习的机制，研究人员通过实验增加了从未摄入糖的大鼠微生物组中副杆菌的水平。这些动物在海马体依赖和海马体独立的记忆任务中都表现出损伤。

“(细菌)本身就会导致一些认知缺陷。”高尚说。

诺布尔说，未来的研究需要更好地确定这种肠道-大脑信号传导的具体途径。

“现在的问题是，肠道中的这些细菌种群是如何改变大脑的发育的?”高尚说。“确定肠道中的细菌是如何影响大脑发育的，将告诉我们大脑需要什么样的内部环境才能健康生长。”

这篇文章,“饮食中糖分增加的肠道微生物群会破坏记忆功能，”出现在《转化精神病学》上。南加州大学多恩西夫文理学院副教授斯科特·卡诺斯基是这篇论文的通讯作者。

该论文的其他作者是来自南加州大学的Elizabeth Davis, Linda Tsan, Clarissa Liu, Andrea Suarez和Roshonda B. Jones;加州大学洛杉矶分校的Christine Olson、陈延伟、杨霞和Elaine Y. Hsiao;还有佐治亚大学的克莱尔·德·拉·塞尔和露丝·莎德。