在身體所有器官中,胃腸道是唯一進化出完全獨立神經(jīng)系統(tǒng)的器官,也因此常被稱為人體第二大腦或迷你大腦。但澳洲福林德斯大學(xué)科學(xué)家Nick Spencer團隊主張,是腸道神經(jīng)系統(tǒng)進化后,脊椎動物(如魚、人類)的大腦和脊髓才隨之進化,因此前者才應(yīng)是“第一大腦”。
腸神經(jīng)系統(tǒng)(Enteric Nervous System,ENS)位于人體軀干下部,和脊髓神經(jīng)系統(tǒng)數(shù)量相當(dāng)(約1億個神經(jīng)細胞)的神經(jīng)元遍布整個腸胃消化渠道,對肌肉的收縮和放松至關(guān)重要,無需與大腦聯(lián)系就能工作;不過有需要的話,也能通過迷走神經(jīng)與大腦溝通。
雖然在探索人體進化過程時,大腦是科學(xué)家長期以來關(guān)注的焦點,但越來越多研究指出腸道的重要性,我們知道腸道菌群會影響情緒狀態(tài)、壽命和免疫系統(tǒng),甚至與某些大腦狀況有關(guān),而幫助團隊支持“腸道是第一大腦”理論的生物,首先來自水螅(學(xué)名:Hydra)。
水螅是一種無腦也無脊椎的多細胞動物,存在至今已6億多年,外形看起來像伸出幾條觸手的管子,體內(nèi)沒什么復(fù)雜器官但有一個內(nèi)在神經(jīng)系統(tǒng),非常類似當(dāng)今脊椎動物腸道中的腸神經(jīng)系統(tǒng)。這種動物缺乏完整大腦,但能靠著內(nèi)在神經(jīng)系統(tǒng)移動與進食,基于這項事實,團隊相信是腸道或神經(jīng)系統(tǒng)進化后,脊椎動物的大腦和脊髓才隨之進化。
研究人員還發(fā)現(xiàn),腸道中數(shù)千個神經(jīng)元同步協(xié)調(diào)放電會導(dǎo)致結(jié)腸推進蠕動,即肌肉的無意識收縮和放松,你吞下一口食物后,你的腸胃道神經(jīng)元允許食物通過你的消化系統(tǒng)。
而另一個重要發(fā)現(xiàn)是,這種活動與身體周圍其他沒內(nèi)置神經(jīng)系統(tǒng)的器官內(nèi)推進方式明顯不同,強調(diào)了腸胃道運行機制比預(yù)期還要復(fù)雜,團隊需要進一步研究來確認ENS活動如何影響不同物種的腸胃道運行。新論文發(fā)布在《通信-生物學(xué)》(Communications Biology)期刊。