誰都希望自己孩子聰明又健康，很多人會想當然地認為父母聰明的話孩子也會聰明。事實真的如此嗎？
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其實大部份孩子從小並沒有太大差別，家庭和教育環境有一定的影響，當今的共生微生物研究發現，腸道菌群可能是決定孩子認知、智力和心理發育的更重要因素。
1. 早期抗生素暴露與兒童神經發育障礙有關
文章：Association between exposure to antibiotics during pregnancy or early infancy and risk of autism spectrum disorder, intellectual disorder, language disorder, and epilepsy in children: population based cohort study期刊：British Medical Journal日期：2024年4月
研究者對1961744名兒童進行了7年（中位數）追蹤，分析孕期或嬰兒早期（生命的前六個月）抗生素暴露與神經發育障礙的關聯。
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研究發現：
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食與心 總結：生命早期母胎/母嬰的抗生素暴露不僅會擾亂腸道菌群發育，也會影響嬰兒的大腦發育，增加神經發育障礙風險。 2. 飲食模式與大腦發育和認知發展相關聯
文章：Dietary patterns, brain morphology and cognitive performance in children: Results from a prospective population-based study期刊：European Journal of Epidemiology日期：2023年5月
這項研究對受試者從胎兒時期開始關註，采集內容包括受試者1歲和8歲時的飲食數據，10歲時神經影像學數據，13歲時韋氏兒童智力量表智商評估數據。結果發現：
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【 大腦相關知識簡單介紹
腦容量 指的是整個大腦的體積，人類對智力的大腦解剖基礎最初的認知就是腦容量。一般認為腦容量越大越聰明，腦容量和智力之間的相關性約在 0.3-0.6 之間。大腦是透過模組化聯系執行任務的。這種模組化的基礎在於大腦的神經細胞根據相同的功能聚整合團，分布於不同的部位，分布於大腦深部的叫神經核，分布於大腦表面的，叫大腦皮層，這些就是 灰質 。灰質的切面呈現灰色，因而得名。與灰質對應的為白質，白質主要由神經細胞的軸突形成的神經纖維構成，這些神經纖維的表面被一節節的髓鞘包裹，起到絕緣的作用，從而提高電訊號的傳遞。髓鞘含有類脂質，因切面上色澤亮白而被稱 白質 。
前額葉皮層涉及與計劃相關的高層次認知活動、人格表現、作出決定的過程，以及調節社會活動、語言功能的某些方面等行為，能根據內在目標組織思考與行為。背外側前額葉皮層主要負責處理近期獲得的各種資訊（工作記憶），參與多巴胺介導的執行功能、獎勵調節和沖動行為的抑制。具體而言，與飽腹感、食物渴望和執行功能有關。】
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食與心 總結：兒童的大腦發育和認知發展與飲食質素密切相關，經常吃零食加工食品和甜食會對大腦發育產生不利影響進而降低智商，而經常食用全谷物和乳制品（最好是發酵乳制品）則能促進大腦發育提升智力。 食與心 提示：讀者千萬別誤解該研究表明的是吃什麽補什麽或者缺什麽，這個過程的因果關系應該是食物塑造著腸道微生物類別，腸道微生物的類別決定著人的神經系統、免疫系統、消化系統和內分泌系統的發育方向。
3. 腸道來源代謝物促進兒童認知發展
文章：Gut-derived metabolites mediating cognitive development in 5-year-old children: early-life transplant in mice has lasting effects throughout adulthood期刊：Brain Behavior and Immunity
日期：2023年11月
研究者對90名兒童從出生到5歲進行隨訪，完成包括人體測量、血壓、心臟超聲波、認知測量以及營養資訊和生物樣本的收集。在 5 歲時，評估認知、收集糞便和尿液樣本，用於代謝組-微生物群分析和糞便菌群移植（FMT）。透過GMDS和擴充套件修訂版 （GMDS-ER） 測量認知發展。GDMS測量嬰幼兒在六個領域的發展速度，即運動、社交、聽覺和語言、眼和手協調、表現和實踐推理（後者從36個月大開始）。營養評估是透過自我管理的半定量食物頻率問卷 （FFQ） 進行。將兒童糞便菌群透過口服灌胃移植糞便樣本方式移植給無菌小鼠。再透過3 臂 Y 迷宮評估小鼠的工作記憶和神經發育的多個方面。
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移植了聰明兒童糞便菌群的小鼠更聰明 研究者選擇了10名神經認知發育最好的兒童（GMDS總分最高）和10名發育較差的兒童（GMDS總分偏低），性別比1：1。將這些兒童的糞便菌群移植給無菌小鼠，分析小鼠神經認知發育與供體兒童的關聯。（兩組兒童除了GMDS總分差異外，在生理發育、父母年齡、父母智商和社會經濟地位方面相似。）結果發現：
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這些結果顯示，更好的大腦和認知發育狀態可以透過糞便菌群移植從兒童傳遞給無菌小鼠。回到本文開場白中的論點，智力是一個可以水平傳染（菌群移植）的性狀，而不是垂直遺傳的性狀（父母先天因素）。聰明程度與糞便關鍵代謝物顯著關聯
對於兒童糞便和受體小鼠糞便的代謝組學分析確定了三種與認知評分呈最強正相關的代謝物，分別是： 甲酸鹽、甘露糖和黃嘌呤 。研究者將這3種代謝物相加，按總和（累積）值對兒童進行分層，分為 代謝物富集組或代謝物耗竭組 。這種按照代謝物的分層能把認知得分不同的兒童區分開來， 代謝物富集兒童的神經認知表現明顯優於代謝物耗竭兒童。 盡管這些兒童在生理發育、父母年齡、父母的智商和社會經濟地位以及性別分布方面沒有差別。與代謝物耗竭小鼠相比，代謝物富集小鼠的行為和認知表現更好。
與代謝物耗竭小鼠相比，代謝物富集小鼠具有更高的腦體重比（大腦重量與體重的比值）。且小鼠的腦體重比值與行為和認知表現顯著相關，比值越高，行為和認知表現越好。結合尿液代謝組和糞便代謝組的分析確認：5 歲兒童認知發育的潛在保護性腸道衍生生物標誌物包括糞便黃嘌呤/次黃嘌呤、甲酸鹽和甘露糖，以及糞便丙胺酸、酪胺酸、苯丙胺酸、纈胺酸、尿嘧啶和 TMA。
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與聰明程度相關的菌
糞菌移植一周後，代謝物富集小鼠糞便中Turicibacter、Blautia、Coprobacillus 和 Adlercreutzia 的相對豐度顯著增加，而雙歧桿菌顯著減少；而代謝物耗竭小鼠糞便中Alistipes菌顯著增加。
基於認知得分分析的結果與基於代謝物富集分析的結果基本一致。與低GMDS分受體小鼠相比，GMDS分受體小鼠糞便中Turicibacter、Blautia、Alistipes、Adlercreutzia 和 Coprobacillus 的相對豐度顯著增加，雙歧桿菌顯著減少。
糞便菌群移植一周時，低GMDS分受體小鼠Akkermansia（阿克曼菌）顯著增加。社會上不少人特別青睞雙歧桿菌和阿克曼菌，甚至認為這是最需要的益生菌，總希望食與心所在工廠NSBJ生產該菌制劑。其實常年以來 食與心 所在的研究室對此一直持謹慎態度，這項研究的結果顯示出這兩種菌與認知發育呈負向關聯。當然這還有待今後更多不同地區，不同飲食文化的人群調查結果來解惑，也提醒在使用這兩種菌試圖讓孩子更聰明的家長要慎重觀察。
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與聰明程度相關的食物和營養
結合兒童的飲食資訊分析，發現：
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食與心 總結：腸道微生物調節個體的認知發育。母乳餵養以及隨後富含全脂酸奶、豆類和雞蛋的飲食可塑造健康的腸道菌群，這些微生物透過增加糞便中甲酸鹽、甘露糖和黃嘌呤等代謝物來促進大腦和神經發育。而富含醣類和含糖食品飲料的攝入則會擾亂菌群，透過減少關鍵微生物的代謝物阻礙大腦和神經發育。 4. 腸腦心理學與神經和認知發展
文章：Gut-Brain Psychology: Rethinking Psychology From the Microbiota–Gut–Brain Axis期刊：Front. Integr. Neurosci.日期：2018年9月
2018年， 食與心 首次提出並在國際刊物上發表了腸腦心理學的理論，提出腸道微生物加上腸構成了人體第二大腦——腸腦，腸腦不僅調控人的大腦發育和功能，還影響人的心理發展和發育。
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人的行為、認知、情緒情感不僅受大腦控制，還與腸腦和腸道微生物密切相關。不健康的腸道微生物會破壞腸腦，進而影響大腦，影響人的心理或行為。在大腦和腸腦發育的不同階段錯誤的菌群會引發不同的問題。兒童和青少年時期菌群紊亂可能出現自閉癥、多動癥、抽動癥、穢語癥等神經發育問題，青春期以後擾亂菌群則可能出現焦慮癥、抑郁癥、成癮、沖動、雙相障礙和精神分裂癥等心理和行為問題，成年以後擾亂菌群則可能出現老年癡呆、帕金森癥、漸凍人癥和多發性硬化等神經退行性疾病。
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破壞腸道菌群的因素比如壓力、抗生素、藥物、不良飲食和不良生活方式會升高心理問題和神經疾病風險。而保護腸道菌群的因素比如益生菌、益生元、健康飲食和健康生活方式則有助於改善行為問題、心理疾病和神經疾病。
對於神經和認知發育，上文中的研究串起了一條完整的健康發展路線圖。孩子的神經和認知發育主要由腸道微生物決定。好的菌群能讓孩子的神經和認知發育更好（即更聰明），而壞的菌群則會阻礙神經和認知發育。6月齡前母乳餵養，以及隨後富含豆類、全脂酸奶和全谷物的飲食更能夠塑造健康的菌群，促進大腦和認知發育。而孕婦在孕期的抗生素暴露、嬰兒幼年的抗生素暴露和富含糖果、甜餐飲、加工食品的不良飲食則會擾亂菌群發育，而異常的菌群不僅會阻礙大腦和認知發育，還可能誘發自閉癥譜系、智力發育、語言閱讀以及癲癇等神經發育障礙。
簡而言之， 嬰幼兒階段是否聰明主要由腸道微生物決定，而非遺傳或者學習獲得。 只要是智力正常的父母都能養出聰明的孩子，關鍵在於在孩子生長發育過程中能否提供各種有益於腸道菌群的因素（比如健康飲食）促進孩子腸腦發育。腸腦發育正常才能有正常發育的大腦，這已經是一個普遍接受的因果關系。
新聞報道中，我們也能看到農村的父母也能養出天才的孩子，雙北大/清華父母的家庭出現自閉癥或者多動癥的孩子。從腸腦心理學的角度看，這些毫不奇怪。
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腸腦心理學的理論在今天看來非常容易理解，而食與心10年前提出這一理論的時候，國內刊物退避三舍，幾乎是秒退稿。而8年前覆寫為英文，又錯投到一個國外刊物時則被秒收，食與心要求退稿，對方堅決不予退稿而無法改投。這篇文章和立論在美國的很多媒體上轉發介紹後，插圖被國外某知名大學請求作為他們的教科書插頁。 食與心 在多年的研究積累中清晰地認識到，食物改變腸道菌群——腸道菌群影響人和動物的消化系統，免疫系統，神經系統和內分泌系統；而這四個系統又在透過腸腦軸（迷走神經、內分泌、外周迴圈和淋巴系統）操控人類和動物的心理行為和情緒。
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理解腸腦心理學的基礎理論才能從日常生活出發（比如飲食和運動），調節自己的腸腦菌群，提升腸腦功能，進而提升認知能力和心理彈性，更聰明更快樂地生活。雖然本期話題是嬰幼兒大腦發育相關研究，其實老年認知障礙和帕金森癥也完全適用。
