Был проведен эксперимент: группе мышей давали коктейль из антибиотиков в течение четырех недель, который убил микрофлору кишечника. Была и вторая, контрольная группа, не получавшая антибиотики. Обе группы придерживались одной диеты.

Оказалось, у двух групп отмечались большие различия в метаболитах, остающихся от расщепления продуктов питания. "Мы обнаружили более 200 различий в составе метаболитов. Около 60 нормальных метаболитов отсутствовали у мышей с истощенной микрофлорой, а другие различались по количеству", - говорится в отчете специалистов.

Также было установлено: биологические пути, в большей степени затронутые лечением антибиотиками, были вовлечены в производство нейротрансмиттеров - молекул, которые клетки в мозге используют для связи друг с другом. Например, путь триптофан-серотонин был почти полностью отключен.

У животных с истощенной микрофлорой наблюдалось больше триптофана, чем у контрольных грызунов, и почти нулевая концентрация серотонина. Команда ученых также обнаружила, что у мышей был дефицит метаболитов витамина B6, которые ускоряют выработку нейротрансмиттеров, серотонина и дофамина.

Параллельно оценивался сон животных. Выяснилось: по сравнению с контрольными мышами у животных с истощенной микрофлорой отмечались более продолжительные фазы быстрого и медленного сна ночью, когда мыши должны быть активными, и менее продолжительные фазы медленного сна днем, когда мыши должны спать.

Количество эпизодов быстрого сна было больше и днем, и ночью, а количество эпизодов медленного сна было больше днем. В целом мыши с истощенной микрофлорой переключались между стадиями сон/бодрствование чаще, чем контрольные. Ученые предполагают, что недостаток серотонина был причиной выявленных нарушений сна.