儿童时期的大脑发育与肠道微生物群有关

概括： 一项新研究揭示了肠道微生物组对健康儿童的认知功能和大脑结构的显着影响。 通过分析 RESONANCE 组 381 名儿童的数据，研究确定了某些微生物物种与较高的认知能力相关，而其他微生物物种则与较低的认知得分相关。

这项研究使用先进的机器学习模型来证明肠道微生物谱在预测认知表现和大脑发育方面的潜力。 这项新研究强调了肠道-大脑-微生物组轴在儿童早期发育中发挥的关键作用，并为未来的干预措施打开了大门。

关键事实：

1. 该研究发现某些类型的肠道微生物与儿童认知功能之间存在关系。
2. 先进的机器学习模型表明，肠道微生物特征可以预测大脑结构和认知表现。
3. 该研究为健康儿童正常神经认知发育中的肠道-大脑-微生物组轴提供了新的认识。

来源： 韦尔斯利学院

新的证据表明肠道微生物组与认知结果和神经发育障碍有关，但肠道微生物代谢对典型神经发育的影响尚未得到详细探讨。

韦尔斯利学院的研究人员与其他机构合作，证明肠道微生物组的差异与健康儿童的整体认知功能和大脑结构有关。

这项研究今天发表在 科学的进步 – 它是美国国立卫生研究院资助的环境对儿童健康结果的影响 (ECHO) 计划的一部分。

这项研究调查了 381 名健康儿童的这种关系，这些儿童都是罗德岛州普罗维登斯 RESONANCE 小组的成员，并为儿童早期发展提供了新的见解。

主要发现：

• 研究揭示了肠道微生物组与儿童认知功能之间的关系。 某些类型的肠道微生物，例如 Alitips 肥胖 和 乌氏腐霉，与较高的认知功能相关。 相反，物种如 瘤胃球菌 这种情况在认知得分较低的儿童中更为常见。
• 该研究强调了微生物基因在影响认知能力方面的作用，特别是那些参与短链脂肪酸等神经毒性化合物代谢的基因。
• 先进的机器学习模型已经证明肠道微生物谱能够预测大脑结构和认知表现的变化，凸显了神经发育早期检测和干预策略的潜力。
• 这项研究代表了理解儿童肠道生物群落与认知功能之间关系的重要第一步。 “这项单组研究提出了令人兴奋的假设，我们现在希望在其他环境中进行测试，”通讯作者 Vania Klepac-Siraj 指出。

这项新颖的研究有何意义？

这项研究是同类研究中第一个研究健康儿童正常神经认知发育中的肠道-大脑-微生物组轴的研究。 整合多元线性和机器学习模型来分析肠道微生物组特征与神经发育之间的复杂关系是创新的。

这些模型不仅证明了肠道微生物群与认知功能的关联，而且还根据生命早期的微生物谱预测了未来的认知表现。

公共卫生的重要性：

这些发现为神经认知和大脑发育生物标志物的开发铺平了道路。

这项研究可能有助于及早发现问题并进行发育干预，从而有可能缓解长期的认知挑战。 它强调了幼儿期肠道健康的重要性，并为父母和医疗保健提供者建议了营养和生活方式的考虑。

此外，这项研究代表了制定可以通过实验和动物模型进行测试的假设的第一步。

韦尔斯利学院贡献：

韦尔斯利学院在这项研究中发挥了关键作用。 生物科学系的 Klepac-Ceraj 实验室提供微生物组分析和认知评估方面的核心专业知识。

这项研究的主要作者 Kevin Bonham 博士与 Guilherme Fahor-Bottineau 博士一起领导了数据分析。 该学院对跨学科合作的奉献精神有助于开展这项复杂的研究。

关于微生物组研究新闻和大脑发育

作者： 斯泰西·施密德尔
来源： 韦尔斯利学院
沟通： 史黛西·施密德尔 – 韦尔斯利学院
图片： 图片来源：神经科学新闻

原始搜索： 开放访问。
”肠道驻留微生物及其基因与儿童的认知和神经解剖学相关“作者：Vanja Klepak Siraj 等人。 科学的进步

总结

肠道驻留微生物及其基因与儿童的认知和神经解剖学相关

新的证据表明肠道微生物代谢与神经发育障碍有关，但其对典型神经发育的影响尚未得到详细探讨。

我们研究了 381 名健康儿童的微生物组、神经解剖学和认知之间的关系，结果表明微生物分类群和基因的差异与整体认知功能和大脑区域的大小有关。

通过结合统计和机器学习模型，我们发现物种包括 Alitips 肥胖, 乌氏腐霉， 和 瘤胃球菌 在认知功能得分较高的儿童中，它会增加或减少。 短链脂肪酸的微生物代谢也与认知功能有关。

此外，机械模型能够根据微生物特征预测大脑区域的大小，而对于预测认知功能很重要的分类群对于预测个体大脑区域和认知功能的特定子量表也很重要。

这些发现提供了神经认知发展的潜在生物标志物，并可能有助于制定早期检测和干预的目标。