研究人员发现,当枯草芽孢杆菌组成的生物膜生长到一定大小的时候,保护性的边缘细菌会周期性地停止生长,以便营养物质(尤其是谷氨酸)流入生物膜的中心地带正因如此,中心地 带受到保护的细菌既可以生存下来,又能够抵抗化合物和抗生素值得注意的是,人类大脑活动有一半是谷氨酸驱动的

进一步研究表明,生物膜的远距离电信号传导是通过钾离子实施的,钾离子扩散波协调着内部和外部细菌的代谢活性去除细菌的钾离子通道,生物膜的电信号传导就无法进行

该研究《离子通道能促使细菌之间发生电信号传导》10月21日发表在nature上图为该研究在natur魔力猴脑力开发e官网上截图

研究人员认为,生物膜中远距离细菌之间的代谢调节可能涉及了电化学通讯于是他们在生物膜的代谢振荡中监测了细菌细胞膜电位的改变研究显示,膜电位的改变与生物膜的生长振荡相符,而且膜电位改变是离子通道介导的

“这一发现不仅改变了我们对细菌的看法,也改变了我们对大脑的认识,”gürol süel说,“人类的感觉、行为和智力都取决于大脑神经元之间的电信号传导,这一过程由离子通道介导现在我们发现,细菌也通过这样的离子通道进行通讯,并由此解决自己的代谢压力由此可见,代谢压力触发的神经疾病可能具有古老的细菌渊源,人们可以从一个新角度来看这类疾病的治疗”

“跟我们大脑中的神经元一样,细菌也通过离子通道介导的脑年龄测试瞬间记忆电信号彼此交流,”süel解释道“生物膜里的细菌群体像一个‘细菌大脑’一样运作”

“我们对大脑电信号传导的理解,大多基于细菌离子通道的结构研究,”süel说但细菌如何使用这些离子通道一直是一个谜为此,süel及其同事对生物膜中的远距离通讯进行了研究生物膜由数百万紧密聚集的细菌组成,对化合物和抗生素有很高的抗性

大脑示意图

人类大脑被誉为进化的最高杰作,而细菌则是一些低等的个体,它们之间似乎有天壤之别然而加州大学圣迭戈分校的科学家们发现,细菌相互通讯的机制与人类大脑非常相似这项研究发表在10月21日的nature杂志上这项研究的领导者,加州大学圣迭戈分校的分子生物学系副教授gürol süel说:代谢压力触发腾讯脑力达人官网的神经疾病可能具有古老的细菌渊源,人们可以从一个新角度来看这类疾病的治疗

研究指出,这种细菌通讯机制与人类大脑的“皮层扩散性抑制”惊人的相似,而皮层扩散性抑制被认为与偏头疼和癫痫有关“偏头疼和这种细菌通讯都是由代谢压力触发的,”süel 说”