在吃了幾週它們能吃的所有垃圾食品後，Morris和她的同事通過一系列的任務對這些囓齒動物的學習和記憶的極限進行了測試。

通過讓老鼠吃下這些食物，Morris試圖找出垃圾食品如何影響行為。她研究所謂的腸-腦軸，是大腦和腸道之間正在進行的對話。由於這種“喋喋不休”，我們的內臟以及生活在其中的微生物能夠影響我們的思考和行為方式。反過來，我們的大腦也可以與我們的胃、腸以及其中的細菌“居民”交談。

通過研究我們的腸道居民如何影響我們的大腦，Morris和其他科學家們試圖找出你的飲食如何影響你。他們的結果可能有一天能讓我們改變自己的感受和行為，所有這一切都與食物和微生物的正確組合有關。

從腸道到大腦

這並不奇怪，我們的大腦給我們的腸道發送信號來控制消化和其他任務。大腦通過迷走（VAY-gus）神經傳遞命令。這個長長的結構從大腦向下游走到腸道。一路上，它觸及許多其他器官。迷走神經和激素都可以激發飢餓和飽腹感，他們也可以控制食物通過身體的速度。

我們胃和腸中的微生物有助於分解食物。那些微生物排出了本身可以作為化學信使的廢物。這些廢物分子能夠在整個身體其他部位觸發一連串信號。

一些微生物間的相互交流促使胃壁細胞向免疫系統發送化學信息。這可以保護我們免受感染。一些微生物能夠將分子信號射回迷走神經。其他微生物將信息、激素泵入血液中，然後它們將流入大腦。這些激素能夠影響從記憶能力到情緒的一切。

科學家們以前並不知道腸道對大腦的回复。當他們開始深入研究大便中的微生物，腸道的作用開始出現。

“在20世紀60年代到70年代，我還是個學生，”微生物內分泌學家Mark Lyte說，“那時候誰會認為你早上拉的大便會成為熱門話題？”

Lyte對腸道中可能會引起感染的微生物感興趣。他立刻意識到一些腸道微生物在傳遞信息。那些信號由看起來非常熟悉的化學物組成。這些細菌產生了腦細胞相互溝通所需要的神經傳遞。

“這些物質與我們大腦裡面用來交流的東西相同，”他說。他想知道，有沒有可能細菌一直在與我們溝通？

當科學家學會聆聽細菌喋喋不休時，他們發現他是對的。大腦和腸道來回不斷地傳遞一系列的信息，比任何社交媒體都要多。Lyte說，這種和平的溝通是為了一個至關重要的目的。“你的腸道中有數万億的蟲子，你依靠它們來獲取大量營養，它們也依靠你來維持自己，”他說，“它們需要與你交流，你也需要與它們溝通。”

腸胃問題

充滿水果和蔬菜的腸道中的微生物與充滿薯片、蘇打水和其他垃圾食品的腸道不同。而那些不同的腸道微生物發送的信息也會對我們的大腦造成不同的影響。

於是就有了Morris的老鼠派對實驗。

在吃了兩週蛋糕、薯條等垃圾食品後，她的實驗室老鼠接受了記憶測試。每隻囓齒動物都會探索一個充滿物體的空間。然後，在老鼠離開後，Morris和她的同事們移動了一些物體。第二天，他們把老鼠放回那個空間。如果老鼠注意到家具的變化，它會花更多的時間在移動的物體周圍嗅探。

像這樣的測試依賴於大腦中成為海馬體的區域（每個腦中有兩個）。這些區域對學習和記憶非常重要。但是在吃了幾週垃圾食品之後，一隻老鼠的海馬體不再正常工作了。這些動物似乎不能像那些吃健康食物的老鼠那樣能夠意識到哪些物體被移動了。

這是科學家用來檢測動物記憶的方法。大鼠（或小鼠）在有兩個物體的空間中玩耍（這裡用小盒子標記）。之後，它返回到同一個空間中，但其中一個物體被移動了。老鼠注意到了嗎？

這可能是它們的腸道微生物造成的嗎？

Morris和她的團隊發現，吃快餐的老鼠的腸道微生物缺乏多樣化。但是，當科學家給吃垃圾食品的動物餵食高劑量的腸道有益菌的混合物益生菌時，老鼠的腸道微生物多樣性又回歸了，它們的記憶也有所改善。

腸胃的感覺

我們腸道中的東西能夠影響我們的大腦，我們的大腦也會影響我們的腸道。事實上，Lyte的團隊已經證明，當老鼠經歷壓力時，它們的腸道微生物也會感到壓力。

科學家將老鼠放進緊密的小管中以限制它們的運動。老鼠並不那麼喜歡這個過程。它們在這種束縛測試中感受到的壓力改變了它們腸道中某種細菌的比例。壓力中老鼠的腸道微生物不像放鬆老鼠那樣多樣化。緊張焦慮狀態中的動物的腸道也更容易受到致病菌的影響從而使老鼠生病。

賓夕法尼亞州費城兒童醫院的神經科學家Jiah Pearson-Leary指出，社會壓力可以改變腸道中居住的細菌。他通過“欺負”老鼠來觀察這是如何影響它們的腸胃的。

老鼠是社交的動物，它們喜歡跟其他老鼠在一起，但它們不太喜歡新室友。所以當一隻大老鼠獨自“擁有”它自己的籠子時，它並不希望其他新來的老鼠進入。如果一隻較小的老鼠愚蠢到接近它，那大的老鼠會打敗它。當同一隻老鼠經歷一遍又一遍的欺凌時，它會變得非常緊張。一些被打敗的老鼠甚至表現出抑鬱的跡象。它們可能會避免與其他老鼠交往，甚至可能對可口的食物失去興趣。

並不是所有的老鼠都以相同的方式應對壓力。有些老鼠比其他老鼠能更好地處理壓力，它們能夠忍受更久的壓力。Pearson-Leary已經證明，那些承受最大痛苦的老鼠與那些能夠更好地應對壓力的老鼠有著截然不同的腸道微生物。

Pearson-Leary從容易受到壓力的老鼠中收集大便，並將其餵給沒有壓力的老鼠。（他注意到，老鼠經常吃對方的糞便，所以這並不太奇怪。）糞便中一般含有一些動物的腸道微生物。因此，無應激的老鼠也嚐到了受壓老鼠的腸道微生物的味道。“我們只是想看看有多少行為（可能）轉移，”他解釋道。

吃了受壓老鼠的糞便後，以前“冷靜”的老鼠現在面對欺凌更容易感到壓力，它們也更快地表現出抑鬱的行為。