一項引人注目的新研究在小鼠中發現了一條腸道-大腦途徑，該途徑將特定的腸道細菌與動物的運動動機聯繫起來。如果同樣的途徑在人類身上得到證實，這可能意味著改變一個人的微生物組可能有助於激發運動的慾望。

運動和腸道細菌之間的關係是微生物組研究領域中一個相對新興的角落。幾年前，哈佛醫學院的研究人員提出了一個引人注目的假設：生活在我們腸道中的微生物是否會影響我們的運動表現？

研究人員對15名馬拉松精英選手的微生物組進行了研究，發現與正常人相比，不僅在運動員身上檢測到了更多的特定細菌種類，而且在大型馬拉松賽事之前和之後，選手的微生物組也發生了有趣的變化，該研究推測某些細菌可能是”性能增強”。

最近的一項研究將這一假設向前推進了一步，並詢問腸道細菌是否影響運動的動機。該研究發現，在抗生素消除了它們腸道中的大量細菌後，健康小鼠對在輪子上跑步的興趣減少了。

因此，為了全面調查腸道和運動動機之間的任何可能聯繫，佩雷爾曼醫學院的一個研究小組從頭開始了他們的研究。他們收集了幾百隻不同基因的小鼠，並尋找任何可以解釋每隻動物運動表現差異的基本生物差異。

第一項分析是挖掘每隻動物之間的基因組差異。儘管進行了大規模的全基因組關聯研究，但研究人員無法找到任何特定的遺傳特徵來區分那些花大量時間自願運動的小鼠和那些選擇很少運動的小鼠。

然而，研究人員轉向了微生物組，發現腸道細菌似乎是關鍵所在。不僅抗生素治療使動物對運動的興趣減少了約50%，研究人員還找到了兩個特定的細菌物種，它們似乎主要影響了運動偏好。Eubacterium rectale和Coprococcus eutactus。

到目前為止，情況還不錯，但所有的證據仍然是相關的，研究人員熱衷於了解某些細菌是如何直接影響運動動機的。

研究人員放大了小鼠的大腦，發現運動觸發了腸道和大腦的多巴胺信號傳導途徑。結腸中的感覺神經元在運動後似乎受到了刺激，這些神經元向大腦發送信號，導致紋狀體中的多巴胺釋放，該區域控制著運動和獎勵。

那麼是什麼激活了腸道中的這些感覺信號呢？你猜對了，就是之前與運動表現增加有關的兩種細菌。這兩種細菌都表達了稱為脂肪酸酰胺（FAA）的代謝物，這些分子刺激了腸道中的感覺神經元，然後與大腦對話。

在這些發現提出的許多迷人的問題中，研究人員認為最令人好奇的可能是這種共生機制的進化起源。研究中提出的一個假設是，在一個特定的環境中，某些營養物質的有限可用性可能會傳播一種特定的腸道細菌群，更有利於長時間的身體活動。因此，從本質上講，為了保持健康，動物需要有動力花大量時間去尋找不同的食物。

加州大學洛杉磯分校的一對生物學家對這項研究的評論提出了一個不同的假設，指出這種關係可能與多巴胺誘導的身體活動關係不大，而與來自同一腸道感覺神經元的疼痛信號功能有關。

“微生物對其宿主的認知功能的這種調節控制的進化解釋令人費解，”研究人員寫道，”有可能觀察到的效果是次要發生在細菌產生的分子的局部腸道功能上的一種巧合。鑑於表達TRPV1的感覺神經元也傳達與疼痛有關的信號，另一種解釋可能涉及腸道健康與從事消耗能量的身體活動的能力之間的有益的相互依賴關係”。

當然，重要的是要補充一點，這些發現迄今只在小鼠身上得到了證明，進一步的工作將需要驗證是否在人類中發現類似的腸道-大腦途徑。

但是，如果它在人類中得到證實，那麼對未來的治療干預就會產生重大影響。不僅是推測飲食、生活方式或代謝物補充的潛力來幫助一個人的運動動機是合理的，而且更普遍的是，研究人員指出，其他神經遞質和多巴胺依賴途徑可能受到腸道的影響。這將意味著各種情緒障礙有可能通過微生物組受到影響。

研究人員在研究報告中總結說：”因此，它為更普遍的’傳入感受劑’概念鋪平了道路–刺激傳入感覺途徑的分子，從而通過外圍干預影響大腦活動。如果適用於人類，我們的研究結果意味著刺激運動動機的仿生體間化合物可能提供了一個強大的機會，以抵消久坐的生活方式對健康的不利影響。”

這項新研究發表在《自然》雜誌上。