The Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences

fa میکروبیوتای روده و عملکرد شناختی: مروری بر مکانیسم نورولوژیکی محور روده-مغز Gut Microbiota and Cognitive Function: A Review of Neurobiological Mechanisms of the Gut–Brain Axis میکروبیولوژی Microbiology مروری Review article <div style="text-align: justify;">مقدمه: میکروبیوتای روده به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی محور روده–مغز، نقش مهمی در تنظیم هموستاز عصبی، ایمنی و متابولیکی دارد و از طریق تعاملات پیچیده با سیستم عصبی مرکزی بر عملکردهای شناختی اثر می‌گذارد. شواهد فزاینده نشان داده‌اند که دیسبیوزیس با اختلال در حافظه، یادگیری، توجه، تمرکز و عملکردهای اجرایی مرتبط است. این اثرات از طریق تولید متابولیت‌های زیست‌فعال، تنظیم پاسخ‌های ایمنی و التهابی، تعدیل انتقال‌دهنده‌های عصبی، حفظ یکپارچگی سد خونی–مغزی و انتقال سیگنال‌های عصبی از عصب واگ اعمال می‌شوند. هدف این مطالعه، مرور جامع شواهد درباره نقش میکروبیوتا در عملکردهای شناختی و تبیین مهم‌ترین مکانیسم‌های نوروبیولوژیک بود. روش بررسی: این مطالعه مروری با جست‌وجو در PubMed، Scopus، Web of Science و Google Scholar تا سال ۲۰۲۶ با کلیدواژه‌های مرتبط انجام شد. مطالعات حیوانی، انسانی و کارآزمایی‌های بالینی که ارتباط میکروبیوتا با عملکردهای شناختی را بررسی کرده بودند، وارد شده و داده‌ها به‌صورت کیفی تحلیل شدند. نتایج: نتایج نشان داد که میکروبیوتای روده از مسیرهای عصبی، ایمنی، متابولیکی و اپی‌ژنتیکی بر شناخت اثر می‌گذارد. مطالعات حیوانی کاهش تنوع میکروبیوتا را با کاهش نوروژنز هیپوکامپ، اختلال در انعطاف‌پذیری سیناپسی، کاهش BDNF، افزایش التهاب عصبی و اختلال در حافظه و یادگیری مرتبط دانسته‌اند. مطالعات انسانی نیز نشان دادند که مصرف پروبیوتیک‌ها، پری‌بیوتیک‌ها، سین‌بیوتیک‌ها و رژیم‌های غنی از فیبر می‌تواند با بهبود شاخص‌های شناختی، کاهش التهاب سیستمیک، تعدیل محور هیپوتالاموس–هیپوفیز–آدرنال، افزایش اسیدهای چرب کوتاه‌زنجیره، تنظیم انتقال‌دهنده‌های عصبی و بهبود ارتباط عملکردی نواحی مغزی مرتبط با حافظه و توجه همراه باشد، هرچند اثربخشی در مطالعات مختلف یکسان نبوده است. نتیجه گیری: شواهد موجود نشان می‌دهد که میکروبیوتای روده یکی از عوامل مؤثر در تنظیم عملکردهای شناختی و حفظ سلامت مغز است و اختلال در تعادل آن می‌تواند در بروز نقص‌های شناختی نقش داشته باشد. با وجود نتایج امیدوارکننده، ناهمگونی مطالعات و محدودیت شواهد بالینی، انجام کارآزمایی‌های بزرگ، استاندارد و طولانی‌مدت برای تعیین اثربخشی مداخلات ضروری است. شناخت دقیق‌تر مکانیسم‌های محور روده–مغز می‌تواند زمینه توسعه راهبردهای درمانی شخصی‌سازی‌شده برای پیشگیری و درمان اختلالات شناختی و نورولوژیک را فراهم کند.</div> <div style="text-align: justify;">Introduction: The gut microbiota is a key regulator of the gut–brain axis, essential for neurological, immune, and metabolic balance. Emerging evidence links microbial dysbiosis to cognitive impairments—including memory, attention, learning, and executive function—via neuroinflammation, metabolic signals, and neurotransmitter pathways. Method: This review systematically evaluates current evidence on the gut microbiota–cognition relationship, emphasizing neurobiological mechanisms. A literature search in PubMed, Scopus, Web of Science, and Google Scholar (up to 2026) using relevant keywords identified animal studies, human observational research, and clinical trials, which were qualitatively synthesized. Results: Findings show that gut microbiota affects cognition through neural, immune, metabolic, and epigenetic networks. Animal studies consistently report that dysbiosis reduces hippocampal neurogenesis, synaptic plasticity, and BDNF expression, while increasing neuroinflammation and impairing learning/memory. Human studies suggest that microbiota-targeted interventions—probiotics, prebiotics, synbiotics, and diet—may enhance cognitive performance by boosting short-chain fatty acids, modulating inflammation, regulating neurotransmitters, improving gut barrier function, and strengthening brain-region connectivity for memory and attention. However, heterogeneous study designs, interventions, and populations lead to inconsistent outcomes, underscoring the need for more rigorous trials. Conclusion: Current evidence supports the gut microbiota as a significant cognitive modulator via the microbiota–gut–brain axis. Dysbiosis may drive cognitive decline through neuroinflammation and altered neural signaling. While microbiota-based therapies show promise for preventing or alleviating cognitive impairment, larger randomized controlled trials and standardized protocols are necessary to confirm long-term efficacy and clinical utility. Deeper molecular insights into gut–brain communication are crucial for developing personalized therapeutic strategies for neurological and cognitive disorders.</div> میکروبیوتای روده, محور روده–مغز, عملکرد شناختی, حافظه, پروبیوتیک, سایکوبیوتیک Gut microbiota, Gut–brain axis, Cognitive function, Memory, Probiotics, Psychobiotics. 10290 10303 http://jssu.ssu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4970-3&slc_lang=fa&sid=1 zahra hajizadeh رهرا حاجی زاده 0009-0007-6202-2730 No Gut microbiota; Gut–brain axis; Cognitive function; Memory; Probiotics; Psychobiotics گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اردبیل، اردبیل، ایران Roya safarkar رویا سفرکار Royasafarkar@yahoo.com 0000-0003-1523-2691 Yes Department of Biology, Islamic Azad University, Ardabil, Ardabil. Iran گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اردبیل، اردبیل، ایران