隨著年齡增長,很多人都會感覺到自己的記憶力逐漸下降。然而,這一普遍現象的背后是一道科學謎題:為什么有些人從五六十歲甚至中年時期就開始健忘,另一些人年過百歲卻依然思維敏銳?
長期以來,人們往往將這種變化歸因于大腦本身的衰老,但越來越多的研究表明,大腦之外的身體系統也可能深刻影響記憶與認知功能。
一項發表于《自然》期刊的最新研究,為我們提供了一個全新的視角:除了大腦,記憶衰退的“遙控器”還可能藏在我們的腸道之中。研究通過一系列小鼠實驗發現,隨著年齡增長,腸道微生物的組成發生變化,其中一種腸道細菌的代謝活動影響了迷走神經的信號傳遞,進而削弱海馬體的神經活動并損害記憶形成能力。
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在我們體內,迷走神經是連接大腦與多個內臟器官的重要神經通路。它與心臟、腸道、肺等器官相連,將來自身體內部的信號傳遞至大腦。研究人員在小鼠實驗中發現,來自腸道的迷走神經信號對于維持記憶功能有重要作用。信號減弱時,大腦海馬體的神經元活動減少,記憶編碼能力也隨之下降。進一步的實驗表明,通過藥物或激素刺激迷走神經活動,能顯著改善老年小鼠的記憶能力。
為了理解這種變化的來源,研究團隊對小鼠在不同年齡階段的腸道微生物群進行了系統分析。他們發現,隨著衰老進程,腸道微生物群的組成逐漸改變。一些細菌的比例明顯上升,其中,金氏副擬桿菌(Parabacteroides goldsteinii)在老年小鼠腸道中的豐度顯著增加,并與認知能力下降密切相關。
進一步的研究發現,這種細菌的代謝會產生中鏈脂肪酸。隨著年齡增長,這些代謝產物在腸道中的水平逐漸升高。這些代謝物的積累會激活腸道中的髓系免疫細胞,引發炎癥反應。炎癥信號隨后影響迷走神經感覺神經元的功能,減弱來自腸道的信號傳遞。
研究人員由此描繪出一條從腸道到大腦的分子與細胞通路:隨著年齡增長,產生中鏈脂肪酸的腸道細菌逐漸增多,這些代謝物通過GPR84信號通路激活腸道髓系免疫細胞并引發炎癥反應,炎癥信號削弱迷走神經傳入神經元的功能,使大腦接收到的內感受信號減少,最終導致海馬體神經活動降低和記憶編碼能力下降。
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▲研究揭示了腸道影響大腦功能的通路(圖片來源:參考資料[1])
為了驗證腸道微生物在這一過程中的作用,研究人員設計了多項實驗。例如,他們讓年輕小鼠與老年小鼠共同飼養,使年輕小鼠接觸到老年小鼠的腸道微生物。一個月后,年輕小鼠的腸道菌群逐漸呈現出類似老年小鼠的特征,同時在認知測試中的表現也明顯下降。相反,當研究人員利用抗生素清除這些小鼠的腸道微生物時,它們的認知能力又恢復到年輕水平。
在另一組實驗中,研究人員使用無菌小鼠進行比較。結果,在整個生命過程中都缺乏腸道微生物的無菌小鼠,其認知能力隨年齡增長的下降程度明顯較輕。而當研究人員將老年小鼠的腸道微生物移植到年輕無菌小鼠體內,這些小鼠在記憶任務中的表現同樣下降。
研究團隊還測試了其他干預方式。例如利用針對這種副擬桿菌的噬菌體,可以降低細菌水平并減少中鏈脂肪酸的產生,從而改善小鼠記憶。另一種策略則是直接恢復迷走神經的活動,研究人員使用能夠激活迷走神經信號的分子或腸道激素(例如GLP-1受體激動劑),也觀察到了小鼠記憶能力的改善。
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圖片來源:123RF
這些結果表明,記憶衰退并非僅由大腦內部變化決定,腸道微生物、免疫反應以及迷走神經信號之間的相互作用也在其中發揮重要作用。這種由身體內部信號驅動的變化體現了內感受系統在腦功能中的重要作用。
目前,這些機制是否同樣存在于人類仍有待進一步研究。研究團隊表示,未來將進一步探索人類腸道微生物群是否存在類似變化,并評估腸道代謝物、免疫反應和迷走神經活動之間的關系。這些工作有望幫助科學家更深入理解衰老過程中認知變化的生物學基礎。
參考資料:
[1] Cox et al., Intestinal interoceptive dysfunction drives age-associated cognitive decline. Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10191-6
[2] The gut can drive age-associated memory loss. Retrieved on Mar. 12th 2026 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1118960
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