「腸道是第二大腦」這句話或許要倒過來看?澳洲弗林德斯大學研究者 Tim Hibberd、Hayley Rhodes 與 Nick J. Spencer 提出一種「腸先於腦」的演化觀點:腸道中的神經網絡,可能早於大腦出現;大腦則在後來演化,起初或許是為了協助生物滿足腸道取得能量的需求。
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不過,這是研究者根據生理學與演化生物學證據提出的詮釋,並非新實驗直接觀察到大腦或腸神經系統的演化先後。
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腸道不只是接收大腦指令
腸神經系統(enteric nervous system,ENS)是分布在腸道內的神經網絡。它並非只負責接收腦部命令:腸道內部的神經迴路能調節腸壁肌肉收縮與放鬆,因此腸道本身具有一定程度的局部活動調控能力。
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Spencer 與同事的研究也發現,在小鼠大腸中,腸神經迴路的同步活動與內容物推進有關。這項研究說明腸神經系統如何協調複雜的消化道運動;但它本身並不能回答腸神經系統或大腦究竟何者先演化。
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腸道神經活動也與神經系統其他部分有所連結。研究曾探討由腸神經系統介導的交感神經反射,以及連結結腸構造與「結腸—大腦軸」的感覺神經末梢。這些發現呈現腸道迴路與其他神經結構之間的溝通,而不是證明腸道完全獨立運作。
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這些生理學發現讓「從腸道角度重新思考神經系統演化」成為值得探問的方向。弗林德斯大學對這項演化觀點的摘要是:大腦可能在較後階段演化,以支援腸道的需求。
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重要的界線:現今功能不等於演化順序
腸神經系統如今能在局部調節腸道活動,顯示它在消化功能中扮演重要角色;但這不代表它一定比大腦更早出現,也不能單靠這些功能證明大腦最初演化的原因,就是協助取得能量。
關鍵在於分辨兩件事:一是腸神經系統現在能做什麼,二是它在演化史上何時出現。前者可以透過生理研究觀察;後者則是研究者根據現有資料提出的演化解讀。相關報導將這篇文章描述為結合生理學與演化生物學證據的觀點文章,而非報告一項新實驗。
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因此,這項提案的貢獻在於重新組織、詮釋已有證據,而不是直接觀察神經系統起源。單靠現今的生理功能,也無法唯一還原遙遠演化史上的事件先後。
這個觀點可能帶來什麼研究方向?
「腸先於腦」的視角,或許能促使研究者進一步檢驗腸神經迴路如何參與能量調節,以及它們與消化或代謝相關狀況有何關聯。也可能帶動對腸腦互動與帕金森氏症等疾病的後續研究。不過,這些是可能的研究方向,並不表示這項假說已解釋這些疾病,或證明疾病從腸道開始。
這項提案本身也不代表需要立刻改變醫療處置。它目前更重要的意義,是提供一種概念上的重新思考:在解釋神經系統如何演化時,腸道神經系統是否應被視為核心角色,而不只是常說的「第二大腦」。