根据疾病控制和预防中心的数据，含糖饮料是美国人饮食中添加糖的主要来源。美国近三分之二的年轻人每天至少喝一杯含糖饮料。新的研究表明，幼年饮用含糖饮料可能会导致成年后记忆力受损。今天发表在《转化精神病学》(Translational psychiatry)杂志上的这项研究，也是第一个展示肠道微生物群(生长在胃和肠道中的细菌和其他微生物)的特定变化如何改变大脑特定区域的功能的研究。

南加州大学生物科学副教授、神经学家斯科特·卡诺斯基(Scott Kanoski)多年来一直在研究饮食和大脑功能之间的联系。他的研究表明，饮用含糖饮料会损害大鼠的记忆功能，同样的饮料也会改变肠道微生物群。在研究中，Kanoski试图找出微生物组的变化与记忆功能之间是否存在直接联系。

科学家们让幼鼠自由饮用一种与人类饮用类似的加糖饮料。大约一个月后，当幼年大鼠长大成鼠时，研究人员用两种不同的方法测试它们的记忆。其中一种方法是测试与大脑海马体区域有关的记忆。另一种方法是测试由周围皮层控制的记忆功能。研究人员发现，与只喝水的大鼠相比，摄入大量含糖饮料的大鼠在使用海马体的记忆方面有更大的困难。糖的摄入不会影响周围皮层产生的记忆。该研究的主要作者、佐治亚大学助理教授、南加州大学博士后艾米丽·诺布尔说:“生活早期的糖摄入似乎选择性地损害了它们的海马学习和记忆。”

然后，研究人员检查了大鼠的肠道微生物群，发现了喝这种甜味饮料的大鼠和喝水的大鼠之间的差异。吃糖大鼠的肠道微生物组中有更多的狄氏副拟杆菌parabacteroides distasonis 和 约氏副拟杆菌parabacteroides johnsonii.。研究人员探究在没有糖的帮助下，副拟杆菌是否会影响大鼠的记忆功能。他们将实验室培养的副拟杆菌移植到只喝水的成年大鼠的肠道中。接受细菌处理的成年鼠海马区出现记忆损伤，这与饮用糖的大鼠的情况基本相同。

科学家们还发现，与饮用糖的大鼠不同，细菌移植大鼠的周围皮层也出现了记忆障碍。这一差异进一步证明，饮食导致的大脑功能改变实际上可能源于肠道微生物组的改变。

之前的研究已经将一组动物的整个肠道微生物群移植到另一组动物身上，对大脑功能产生了类似的变化。然而，这项研究是第一次仅针对两个特定菌种进行这样的研究。“让我们惊讶的是，我们通过丰富肠道中的单个细菌群就能够从本质上复制与糖消耗相关的记忆损伤，而不是通过转移整个微生物群，”该研究的通讯作者Kanoski说。

最后，科学家们检测了海马体中基因的活性，将喝含糖饮料的大鼠与只喝水的大鼠进行了比较，并将饮水的大鼠与移植了副拟杆菌的大鼠进行了比较。事实上，摄入含糖饮料的大鼠和移植了副拟杆菌的大鼠的基因活性都发生了变化。受影响的基因控制着神经细胞如何将电信号传递给其他神经细胞，以及它们如何在内部发送分子信号。这项研究的结果在分子水平上证实了肠道微生物组和大脑功能之间的直接联系。

在未来的研究中，Kanoski和研究人员希望确定，改变习惯，比如吃更健康的饮食或增加锻炼，是否可以扭转生活早期高糖消耗对记忆造成的伤害。