期刊資訊：《Nutrients》 2021, Vol. 13, Issue 8, 2820
研究團隊： Ho YT, Tsai YC, Kuo TBJ, Yang CCH.
論文題目： Effects of Lactobacillus plantarum PS128 on Depressive Symptoms and Sleep Quality in Self-Reported Insomniacs: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Pilot Trial
本研究探討了植物乳桿菌 PS128 對改善失眠者情緒與睡眠品質的潛在影響。透過隨機雙盲試驗發現，受試者在食用該菌株30天後，其憂鬱傾向、疲勞感以及大腦皮層興奮度均有顯著下降。
研究數據顯示，PS128 能有效減少深層睡眠期間的醒來次數，並讓腦波趨於穩定。雖然在自主神經系統的調節上未見明顯變化，但研究證實了腸道菌群與心理健康間的緊密聯繫。整體而言，每日補充PS128可能是緩解情緒障礙與提升優質睡眠的一種安全選擇。
PS128如何透過腸腦軸改善失眠者的憂鬱情緒？
植物乳桿菌PS128 (Lactobacillus plantarum PS128）主要透過菌腸腦軸（Microbiota-Gut-Brain Axis）的多種機制來改善失眠者的憂鬱情緒：
- 調節神經遞質：菌腸腦軸是連接中樞神經系統、腸神經系統和腸道微生物的雙向通道。臨床前研究顯示，PS128 作為一種「精神益生菌」（Psychobiotics），能夠調節大腦中的神經遞質水平，特別是增加多巴胺（Dopamine）和血清素（Serotonin）的濃度，這些物質對於情緒調節至關重要。
- 降低皮質興奮度（Cortical Excitation）：研究發現，服用 PS128 的失眠者在睡眠期間的高頻腦波（如Beta波、Alpha波）活動減少，而代表深層睡眠的低頻腦波（Delta波）比例增加。這種皮質興奮狀態的下降，與受試者在貝克憂鬱量表（BDI-II）得分的改善有顯著相關。
- 改善睡眠穩定性與品質：在深層睡眠階段（N3），服用 PS128 的組別覺醒次數顯著減少，顯示睡眠結構變得更加穩定。穩定的睡眠有助於大腦處理情緒記憶，並緩解因長期失眠引發的憂鬱與焦慮情緒。
- 緩解疲勞感：PS128 被認為能調節大腦的多巴胺水平，進而降低受試者的疲勞程度。由於多巴胺不足常與缺乏動力和疲累感相關，透過益生菌調節後，受試者的主觀疲勞感下降，也間接提升了情緒狀態。
- 影響情緒記憶與處理：研究提到快速動眼期（REM）的功能之一是儲存情緒記憶，而 PS128 在此階段可能透過調整腦波（如降低Theta波比例並提高Delta波），參與了情緒的改善過程。
研究中發現 PS128 對深層睡眠階段的腦波活動有何影響？
PS128 對於深層睡眠（N3 階段）的腦波活動與睡眠品質有以下幾項關鍵影響：
- 顯著減少深層睡眠中的覺醒次數：研究發現，在服用 PS128 達 30 天後，受試者在 N3 深層睡眠階段的覺醒次數（Awakenings in N3）顯著減少，這顯示 PS128 有助於維持深層睡眠的穩定性。
- 降低皮質興奮度（Cortical Excitation）：雖然在 N3 階段的具體腦波功率比例與對照組相比未達統計上的顯著差異，但整體趨勢顯示，服用 PS128 的組別在各睡眠階段中，高頻腦波（如 Beta 波、Alpha 波）的比例通常較低，而代表深層睡眠的 Delta 波比例則較高。這種高頻波的減少被視為腦部過度興奮狀態（Hyper-arousal）的下降。
- 腦波變化與憂鬱情緒緩解相關：研究分析指出，受試者憂鬱症狀（BDI-II 得分）的改善與腦波活動的變化密切相關。具體而言，當 Delta 波（深睡腦波）增加、Beta 與 Alpha 波（高頻腦波）減少時，受試者的憂鬱情緒緩解程度較為顯著。
- 提升睡眠品質與維護：透過減少深層睡眠期間的覺醒次數，PS128 被認為能改善睡眠維護（Sleep Maintenance），使大腦在深層睡眠時能獲得更好的休息與情緒處理品質。
PS128 對增加多巴胺和血清素的具體作用是什麼？
PS128對多巴胺與血清素的具體作用主要源於其作為「精神益生菌」（Psychobiotics）透過菌腸腦軸對中樞神經系統的調節。
以下是 PS128 對這兩種神經傳導物質的具體作用與影響：
1. 增加腦部神經傳導物質濃度
- 臨床前研究證據：在小鼠實驗中，已證實服用 PS128 能增加大腦中的多巴胺與血清素水平。
- 類似抗憂鬱藥物機制：這兩種神經傳導物質也是常見抗憂鬱藥物的作用目標，透過提升其濃度，PS128 有助於緩解精神症狀，如憂鬱和焦慮。
2. 多巴胺（Dopamine）的具體作用：調節疲勞與動力
- 降低疲勞感：多巴胺與大腦的警覺性、動力有關，其缺乏常導致疲勞與缺乏動機。研究發現服用 PS128 的受試者自覺疲勞程度顯著下降，推測是 PS128 調節了體內多巴胺水平的結果。
- 調節運動表現：多巴胺的調節也被認為與提升運動員（如三鐵選手）的表現有關。
- 劑量與睡眠反應：雖然高劑量的多巴胺通常會促進覺醒，但研究提到低劑量的多巴胺受體促效劑反而可能有鎮靜效果。PS128 被認為能調節多巴胺的平衡，從而改善失眠者的情緒與身體疲累感。
3. 血清素（Serotonin）的具體作用：穩定情緒與助眠
- 情緒調節：血清素是維持心理健康、正向情緒的關鍵因素。PS128 透過提升血清素水平，顯著降低了受試者的貝克憂鬱量表（BDI-II）得分。
- 轉化為褪黑激素：血清素在夜間可轉化為褪黑激素（Melatonin），這有助於縮短入睡潛伏期（Sleep Latency）並改善整體的睡眠品質。
- 促進睡眠啟動：雖然血清素對睡眠的具體作用複雜，但部分研究顯示刺激血清素系統能促進睡眠的啟動。
臨床數據綜覽
- 受試者輪廓：納入 40 名年齡介於 20 至 40 歲、具自述失眠症狀之受試者。
- 試驗設計：隨機、雙盲、安慰劑對照先導試驗 (Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Pilot Trial)。
- 介入方案：實驗組每日晚餐後投予劑量為 3×1010 CFU 之植物乳桿菌 PS128，連續介入 30 天。
1. 心理與情緒指標評估 (Psychological Parameters)
- 憂鬱症狀緩解：經 30 天介入後，PS128 實驗組在貝克憂鬱量表第二版 (BDI-II) 的總分呈現統計上顯著之下降。
- 睡前疲勞改善：實驗組在視覺類比疲勞量表 (VAS-Fatigue) 的睡前評估表現顯著進步；對照之下，安慰劑組在試驗後期之自覺疲勞感呈現顯著上升。
2. 客觀睡眠結構分析 (Polysomnography, PSG)
- 評估工具：採用微型多項睡眠電圖 (Miniature-PSG) 進行非侵入式之客觀睡眠生理監測。
- 睡眠維持 (Sleep Maintenance) 優化：數據顯示，PS128 組在 N3 睡眠階段 (深度睡眠) 的覺醒次數 (Awakenings) 顯著減少(p < 0.05)。
- 睡眠片段化 (Sleep Fragmentation) 降低：N3 階段覺醒次數的減少，客觀指示了受試者深層睡眠穩定度的顯著提升。
3. 腦電波頻譜分析 (EEG Power Spectral Analysis)
- 皮質興奮度 (Cortical Excitation) 下降：PS128 組在睡眠期間，代表高警覺性之高頻腦波（Alpha 波與 Beta 波）的功率比例顯著降低。
- 電生理與情緒指標之相關性：BDI-II 憂鬱評分的改善幅度，與睡眠中 Delta 波（低頻深睡腦波）比例的增加呈現顯著負相關 (r = -0.544)，顯示情緒症狀的緩解與大腦深層睡眠質量的提升在電生理層面上具備高度關聯性。
4. 主觀問卷與客觀生理數據之鑑別
- 主觀問卷 (安慰劑效應)：實驗組與對照組在匹茲堡睡眠品質指數 (PSQI) 及失眠嚴重度指數 (ISI) 上均顯示主觀分數進步。
- 客觀指標 (真實生理改變)：排除主觀心理暗示後，僅有 PS128 實驗組在客觀之 PSG 電生理監測數據（包含 N3 覺醒次數減少及皮質興奮度降低）上，觀測到具統計意義之實質生理改變。
科學意義與未來展望
本先導試驗為「腸腦軸線」在人類心理與睡眠調節的應用上，提供了關鍵的電生理客觀證據。研究證實精神益生菌PS128的介入能超越單純的主觀安慰劑效應，實質降低中樞神經系統的生理性過度覺醒 (Physiological Hyperarousal)。此發現為失眠與憂鬱共病 (Comorbidity) 的非藥物性介入策略，建立了神經生理學層面的科學基礎。
