Связь между желудком и мозгом учёные расценили как маркер психического здоровья

Нейробиологи Орхусского университета (Дания) пришли к выводу, что сила связи между желудочным ритмом и активностью головного мозга может служить маркером психического здоровья человека. В научной работе было показано, что чем сильнее синхронизация между медленными сокращениями желудка и нейронной активностью в лобно-теменных областях мозга, тем выше уровень тревоги, депрессии и стресса у человека.

Авторы проанализировали данные 243 добровольцев, и выяснили:

чем сильнее ритмы желудка синхронизированы с активностью определенных зон мозга, тем хуже психическое состояние человека: чаще встречались тревожность, стресс и признаки депрессии. И наоборот, слабая «сцепка» желудочно-мозговых сигналов оказалась связана с более высоким уровнем благополучия и качества жизни.

«Фразы вроде «бабочки в животе» или «тошно от переживаний» недаром стали частью языка. Наши данные впервые показывают, что такие выражения имеют под собой физиологическую основу», — отметила соавтор исследования, нейробиолог Лия Банеллис.

Следующие шаги проекта — наблюдение за пациентами с тревожными и депрессивными расстройствами и проверка, можно ли с помощью различных методов регулировать эту связь для улучшения психического здоровья.

Результаты исследования опубликованы в научной статье в

журнале Nature Mental Health (NMH).

Banellis, L., Rebollo, I., Nikolova, N. et al. Stomach–brain coupling indexes a dimensional signature of mental health. Nat. Mental Health 3, 899–908 (2025). doi 10. 1038/ s44220-025-00468-6

Вот пересказ научной статьи нейробиологов на русском языке:

Синхронизация между желудком и мозгом отражает многомерную картину психического здоровья

Аннотация

Висцеральные ритмы определяют физиологические состояния, лежащие в основе человеческих эмоций. Хронические нарушения синхронизации между мозгом и телом связаны с широким спектром психических расстройств. Однако взаимосвязь между желудочно-мозговой синхронизацией и аффективной симптоматикой остается слабо изученной. В настоящем исследовании была проанализирована связь этой новой интероцептивной оси с психическим здоровьем у 243 участников с применением метода машинного обучения с перекрестной проверкой. Было показано, что усиление фронтопариетальной синхронизации мозга с желудочным ритмом отражает размерный маркер более низкого уровня психического здоровья, включая тревожность, депрессию, стресс и общее благополучие. Контрольные анализы подтвердили специфичность этих взаимодействий именно для желудочно-мозговой оси. Авторами исследования предлагается рассматривать синхронизацию между желудком и мозгом как фактор психического здоровья и потенциальный новый объект для воздействий, направленных на коррекцию нарушенной синхронизации между мозгом и телом.

Введение

Нервная система функционирует не изолированно, а в постоянном взаимодействии с ритмами внутренних органов. Если сердечно-сосудистая, дыхательная и кишечная оси активно изучались уже давно, то роль желудка и его связи с мозгом до последнего времени оставалась в значительной степени недооцененной. Между тем желудок обладает собственным миоэлектрическим ритмом: интерстициальные клетки Кахаля задают темп его сокращений примерно раз в 20 секунд. Этот ритм синхронизируется с активностью мозга через двусторонние связи по блуждающему нерву, и именно эта желудочно-мозговая синхронизация все больше рассматривается как ключевой объект исследований.

Значение желудка для психоэмоциональной сферы давно отражено в повседневной речи: говорят о «чувстве нутром», о «бабочках в животе», описывают тревогу или страх как «сводящие желудок». Современные данные подтверждают, что эти метафоры имеют под собой физиологическую основу — изменения желудочного ритма и его синхронизации с мозгом реально влияют на восприятие эмоций и стрессовые реакции. Более того, фармакологические и нейромодуляционные подходы, включая стимуляцию блуждающего нерва, позволяют напрямую изменять эту ось, что делает ее перспективным объектом вмешательств.

Особую роль в изучении таких процессов играет электрогастрография (ЭГГ) — метод регистрации электрической активности желудка. В сочетании с функциональной МРТ (фМРТ) ЭГГ дает возможность одновременно оценивать динамику желудочного ритма и мозговой активности. Именно такой комплексный подход был применен в крупном исследовании с участием 243 человек. Авторами были проанализированы индивидуальные паттерны желудочно-мозговой синхронизации и их связь с показателями психического здоровья. Результаты показали, что вариации этих паттернов коррелируют с тревожностью, депрессией, уровнем стресса и общим субъективным благополучием.

Таким образом, желудочно-мозговая ось выступает не просто как физиологическая система, поддерживающая пищеварение, но и как объект, формирующий континуум психического здоровья. Ее дальнейшее изучение, в том числе с помощью ЭГГ, открывает новые перспективы для клинических вмешательств, направленных на коррекцию нарушенной синхронизации между мозгом и телом.

Результаты

Для характеристики вариаций в работе желудочно-мозговой оси были использованы одновременные записи ЭГГ и фМРТ в состоянии покоя. После проведения тщательной процедуры контроля качества данных для каждого участника был рассчитан уровень синхронизации между желудком и мозгом с применением синхронизированных по фазе сигналов ЭГГ и сигналов фМРТ в состоянии покоя по 209 областям мозга (см. пример на рисунке ).

Для построения индивидуальных профилей психического здоровья был проведён широкий опрос, включавший показатели тревожности, депрессии, стресса, усталости, бессонницы, аутизма, СДВГ, интероцепции, а также уровня благополучия, поддержки общества и качества жизни. Такой подход позволил выявить широкий диапазон различий: у части участников не наблюдалось выраженных симптомов, тогда как около трети сообщили о признаках депрессии, значимая доля — о симптомах СДВГ, тревожности или существенном недомогании.

Для анализа связи этих профилей с желудочно-мозговой синхронизацией был применён канонический корреляционный анализ с перекрёстной проверкой. Он выявил скрытое общее измерение, показывающее, что изменения в желудочно-мозговой синхронизации напрямую связаны с общим уровнем психического здоровья (коэффициент корреляции внутри выборки r = 0,886, вне выборки r = 0,323, p = 0,001). В этом измерении усиление связи желудка с мозгом соответствовало более выраженным симптомам тревожности, депрессии, стресса и усталости, тогда как ослабление связи — более высокому уровню благополучия и качества жизни.

На уровне мозга наибольшие значения желудочно-мозговой синхронизации приходились на фронтопариетальные зоны и сети внимания. В частности, усиление связи желудочного ритма с активностью этих областей ассоциировалось с ухудшением психического здоровья (тревожность, депрессия, усталость), тогда как её снижение — с более высоким уровнем психологического благополучия и качества жизни.

Таким образом, полученные данные демонстрируют, что вариации желудочно-мозговой синхронизации отражают континуум психического здоровья — от ярко выраженных нарушений до полного отсутствия патологий. Это подтверждает её значимость как объекта для дальнейших исследований и возможных клинических вмешательств.

Для оценки специфичности и надежности этих результатов был проведен контрольный канонический корреляционный анализ, в котором предсказание показателей психического здоровья осуществлялось либо на основе (1) функциональной связности, (2) вариабельности сигнала, зависящей от уровня кислорода в крови, (3) карт мозга, связанных с сердечной активностью, либо (4) карт мозга, связанных с дыхательной активностью, вместо использования желудочно-мозговой синхронизации. В результате не было обнаружено значимых связей, что подтверждает специфичность эффекта. Дополнительные упрощённые модели показали схожую, но менее чувствительную картину, а исключение соматических и желудочно-кишечных симптомов не изменило результатов.

Для исключения возможных физиологических искажений низкого уровня была проведена проверка связи между каноническими показателями при анализе психического состояния и суммарными показателями ЭГГ. Значимых корреляций между нормогастрической активностью желудка (доля мощности в нормогастрическом диапазоне, максимальная мощность или пиковая частота) и выявленным психическим фактором не обнаружено. Таким образом, связь желудочно-мозговой синхронизации с психическим здоровьем отражает именно силу синхронизации между мозгом и телом, а не изначальные различия в физиологии желудка.

Обсуждение

Данное исследование выявило характерный «отпечаток» психического здоровья на желудочно-мозговой синхронизации, подтвержденный многомерным анализом и контрольными процедурами. Этот отпечаток отражает переход от негативных состояний к позитивным: усиленная связь желудка с мозгом ассоциируется с тревожностью, депрессией, стрессом и усталостью, а ослабленная — с более высоким уровнем благополучия и качества жизни. Вклад отдельных областей мозга показывает, что ключевыми зонами выступают фронтопариетальные и аттенционные сети, включая верхнюю теменную и лобную области, а также угловую извилину — важный интегративный узел, связанный с рядом психиатрических расстройств. Это подтверждает, что желудочные ритмы соотносятся с активностью нейронных центров, особенно уязвимых при нарушении психического здоровья.

Результаты согласуются с концепцией трансдиагностических профилей, когда психические расстройства рассматриваются как континуум перекрывающихся симптомов, а не отдельные категории. Такой многомерный подход позволяет точнее оценивать индивидуальные особенности, чем традиционная бинарная диагностика. Использование перекрестно проверенной модели повысило надежность выводов и защитило применяемую модель от переобучения. Особенно заметной оказалась связь с личностной тревожностью, в отличие от ситуативной, что подчёркивает различие в механизмах их связи с желудочно-мозговой синхронизацией. Эти данные также перекликаются с экспериментами на животных и исследованиями пациентов с тревожными расстройствами, где отмечалась усиленная телесная реактивность и восприятие интероцептивных сигналов.

Совокупность данных подчёркивает роль желудочно-кишечных нарушений в психических расстройствах и частое их сосуществование с аффективной симптоматикой. Расширяя понимание взаимодействий между желудком и мозгом, эти результаты открывают путь к разработке новых диагностических и терапевтических подходов, направленных на коррекцию нарушенной синхронизации между мозгом и телом. Это может включать не только неинвазивную стимуляцию блуждающего нерва, но и новые механические и фармакологические методы, а также перспективные технологии вроде проглатываемых сенсорных устройств для регистрации физиологических параметров.

Заключение

Данное исследование представляет собой масштабный и всесторонний анализ взаимодействия между мозгом и телом и многомерных характеристик психического здоровья. Результаты показывают связь усиленной желудочно-мозговой синхронизации с ухудшением психического состояния по таким параметрам, как тревожность, депрессия, стресс и общее благополучие. Это открытие вносит значимый вклад в междисциплинарные исследования взаимодействия мозга и тела и формирует новые направления для терапевтических, диагностических и классификационных подходов, направленных на улучшение психического здоровья и психологического благополучия.

Иллюстрация. Канонический корреляционный анализ (CCA) желудочно-мозговой синхронизации и психического здоровья. Процесс и результаты корреляции фазовой желудочно-мозговой синхронизации с показателями психического здоровья, оценёнными по 37 переменным из 16 валидизированных опросников. В левом верхнем квадранте показаны эти переменные, сгруппированные по категориям психического здоровья (только для визуализации; в анализе CCA учитывались 37 индивидуальных шкал), а их распределение представлено в виде гистограмм внизу слева, что отражает диапазон профилей психического здоровья участников. Данные ЭГГ, показанные в правом верхнем углу, демонстрируют выделение частоты желудочного цикла из исходных сигналов ЭГГ, спектров мощности и фазовой информации, необходимых для идентификации желудочно-мозговой синхронизации. Средний правый рисунок иллюстрирует связанные и несвязанные состояния желудочно-мозгового взаимодействия, а индивидуальные различия в силе синхронизации показаны на трёх мозговых изображениях отдельных участников (визуализация выполнена на стандартном шаблоне мозга MNI152 с помощью MRIcroGL; использованы координаты Монреальского неврологического института (MNI): 28, ?19, 26; применён порог 0,1, небольшие кластеры <1000 мм? исключены). Для CCA фазовая желудочно-мозговая синхронизация была рассчитана по 209 областям мозга согласно атласу DiFuMo (нижний правый рисунок). Модель CCA, изображённая в центре, формирует «отпечаток» желудочно-мозговой синхронизации, коррелирующий с индивидуальными профилями психического здоровья. Этот паттерн представлен каноническими вариантами, то есть взвешенными комбинациями многомерных данных о психическом здоровье и желудочно-мозговой синхронизации (центральный диаграмм-рассеяния). Веса?, показанные в виде столбчатых диаграмм, отражают наиболее выраженные взаимосвязи между желудочно-мозговой синхронизацией и профилями психического здоровья.

Автор русского текста: Литвинов И.А., портал Гастроскан.

Источник: vk.com

Комментарии: