富玛特生物科普——肠道微生物可能可以影响社会决策

肠道微生物对社会行为和认知功能的影响是近期生物和神经科学的焦点。之前的研究表明，微生物组与社交行为和情感有关，甚至可能影响自闭症谱系障碍等疾病。这些发现引发了对人类社会决策的兴趣。利他惩罚是一种经济学概念，表明人们在公平观念下做出决策。

发表在《PNAS Nexus》期刊上的一项研究，探究了肠道微生物组与利他惩罚之间的关系，以及与血清素和多巴胺相关的代谢物如何影响这种关系。结果表明，服用益生元和益生元可以使人们对公平更加敏感，即使是以赚更少的钱为代价。

研究参与者在7周的饮食干预期间提供了粪便和血液样本，以评估肠道微生物组的组成、多样性以及循环中大的中性氨基酸（large neutral amino acids，LNAA，LNAA似乎参与社会决策过程，如信任、慷慨、反社会和利他行为）水平（图1）。51名参与者服用含有乳酸菌和双歧杆菌的补充剂七周。另外50名参与者作为对照并服用安慰剂。

图1. A) 研究流程和随机化。B) 最后通牒游戏中不公平要约的审判示例。C) 每个组和每个会话的所有报价的拒绝率分布。D) 每个组的会话中不公平报价的拒绝率变化。

参与者进行了一次一次性最后通牒游戏（ultimatum game，UG，一种经济学实验，有两名参与者：提议者和响应者。提议者分配资源，响应者接受或拒绝。拒绝则两人都不获得任何资源。通过观察响应者的选择，研究人员探索人们在面对不公平分配时的合作倾向），以了解干预前后拒绝率的变化，从而评估利他惩罚的倾向。研究预先了两个假设：膳食干预将改变微生物组成和多样性，以及微生物组成和多样性的变化将影响人类新陈代谢，进而影响决策行为。具体来说，探索微生物组多样性的变化是否会改变LNAA血浆水平，以及这种变化是否与UG中排斥率的变化相关。

在服用膳食补充剂七周之前和之后，参与者被要求玩“最后通牒游戏”，其中一个玩家控制一罐钱，并可以向第二个玩家提供一定的份额。第二个玩家可以接受报价并拿走钱，也可以拒绝报价——在这种情况下，两个玩家都不会收到任何钱。拒绝不公平的提议被解释为“利他惩罚”，因为拒绝者会牺牲所提供的任何一小部分来惩罚**个玩家的不慷慨。实验结果表明，服用膳食补充剂的玩家更有可能拒绝报价。特别是，服用膳食补充剂的玩家更有可能拒绝30%–40%的份额报价。

基线（即研究开始时间）时的厚壁菌门与拟杆菌门比例较高的玩家的肠道组成和利他惩罚率发生了**的变化。膳食补充剂降低了一些参与者的多巴胺前体酪氨酸的血浆水平，而经历这种降低的玩家是利他惩罚增加最显着的一组。

这项通过为期7周的微妙饮食干预，首次证明了改变肠道微生物群对利他惩罚行为的因果影响。这些影响取决于参与者的基线肠道稳态：两种最常见细菌门的比率“越不健康”（即 F/B 比率越高），干预措施改变肠道微生物组组成的程度就越大，并增加利他惩罚行为。

潜在生理机制是可能是干预造成了多巴胺前体（色氨酸）的减少。之前有研究证明导致多巴胺前体减少的饮食干预会导致利他惩罚的增加。这项研究结果与之前的工作一致，但微生物组组成的变化也可能影响多巴胺前体的可用性，而与这些前体的饮食摄入量无关。

总之，这项研究的发现挑战了认知科学中的经典观点，即社会决策等复杂行为只是位于大脑皮层区域的高级认知过程的函数。相反，研究结果表明，社会决策不仅受到我们的大脑的影响，还受到居住在我们肠道中的微生物和其他身体因素的影响。