Влияние микробиоты на эмоциональное состояние у детей недостаточно изучено. Международная группа исследователей проанализировала данные сингапурского проекта GUSTO, объединившего микробиом, нейровизуализацию и показатели поведения детей.

В исследовании участвовали 55 детей. В возрасте двух лет у них брали образцы кала для анализа микробиоты, в шесть лет проводили функциональную МРТ (фМРТ) в состоянии покоя, а в 7,5 лет родители (опекуны) заполняли анкету, оценивая проявления тревожно-депрессивных черт у ребенка. Для выявления взаимосвязей между микробиомом, мозговой активностью и поведением использовали метод машинного обучения sparse partial least squares (sPLS), позволяющий находить сочетания признаков, которые изменяются совместно.

Ученые выделили два типа функциональных сетей мозга, связанных с выраженностью симптомов. В первом случае повышенная активность и связность таких областей, как полосатое тело, миндалина, орбитофронтальная кора (SOFA) и медиальная височная область, коррелировали с тревожными и депрессивными чертами у детей. Более слабая связь между сетью значимости и париетально-медиальной сетью нейронов была также связана с большей выраженностью указанных черт. Во втором случае усиленные связи между SOFA и зрительной корой, сетью пассивного режима работы мозга, фронтопариетальной корой и другими крупными функциональными системами мозга были ассоциированы с тревожными и депрессивными чертами детей.

Затем исследователи сопоставили полученные методом фМРТ данные с микробиомом двухлетних детей. Были обнаружены три характерные микробные профиля, ассоциированные с активностью указанных сетей. Особенно важным оказался Microbial Profile 3, включавший представителей Veillonella и Lachnospiraceae: его влияние на психическое состояние проявлялось через изменение функциональных связей мозга, то есть мозг служил посредником между ранним микробиомом и эмоциональными симптомами в школьном возрасте. Также более высокое филогенетическое разнообразие микробиоты в два года было связано с изменениями в работе эмоциональных сетей, хотя напрямую с симптомами не коррелировала.

Таким образом, результаты указывают на каскадное влияние раннего микробиома на мозговые сети, а через них — на эмоциональное состояние в школьном возрасте. Наличие бактерий порядка Clostridiales и семейства Lachnospiraceae коррелировало с изменением связности между областями мозга, отвечающими за эмоции, и с наличием тревожных и депрессивных черт. 

Источник: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64988-6