پژوهشی در بریتانیا و بلژیک نشان داد برخی باکتری‌های دهان ممکن است با تبدیل نیترات مواد غذایی به نیتریت و کمک به تولید نیتریک‌اکسید، در بهبود عملکرد شناختی نقش داشته باشند، زیرا فراوانی برخی از این باکتری‌ها با واکنش سریع‌تر در آزمون‌های شناختی شرکت‌کنندگان همراه بود، با این حال هنوز مشخص نیست این میکروب‌ها مستقیماً باعث بهبود عملکرد مغز شده باشند.

عملکرد مغز علاوه بر فعالیت بهینه سلول‌های عصبی، به جریان خون نیز وابسته است. می‌دانیم که نیترات موجود در برخی غذاها می‌تواند به نیتریک‌اکسید تبدیل شود؛ ماده‌ای که با گشاد کردن رگ‌ها در سراسر بدن، از جمله مغز، جریان خون را افزایش می‌دهد.

وقتی چغندر یا غذای دیگری سرشار از نیترات می‌خورید، نیترات بیشتری وارد جریان خون می‌شود، اما بخشی از آن هم به دهان بازمی‌گردد. به‌ نوشته پاپیولار مکانیکس، این بازگشت دلیل دارد. در دهان، انبوه میکروب‌های روی زبان نیترات را به نیتریت تبدیل می‌کنند؛ ماده‌ای که بدن می‌تواند از آن برای تولید مولکول‌های نیتریک‌اکسید استفاده کند. به همین دلیل، جوآنا ای. لورو، پژوهشگر دانشگاه اکستر، تصمیم گرفت بررسی کند آیا جمعیت باکتری‌های دهان بر پردازش اطلاعات، توجه، تشخیص احساسات و حافظه در افراد جوان‌ و مسن‌ تأثیری دارد یا خیر.

لورو داوطلبانی سالم از بریتانیا و بلژیک را برای شرکت در پژوهش انتخاب کرد. او از پیش می‌دانست که افراد مسن‌تر، صرف‌نظر از فعالیت میکروب‌ها و سطح نیترات، احتمالاً بیشتر در معرض افت عملکرد مغز قرار دارند. با این حال، می‌خواست ببیند این عوامل چگونه بر توانایی‌های شناختی تأثیر می‌گذارند.

شرکت‌کنندگان نمونه بزاق ارائه کردند تا پژوهشگران بتوانند گونه‌های مختلف باکتری‌های دهان آن‌ها را مطالعه و سطح نیترات و نیتریت بزاق را ارزیابی کنند. از شرکت‌کنندگان نمونه خون نیز گرفته شد و پژوهشگران با جداسازی پلاسمای آن، میزان نیترات و نیتریت موجود در جریان خون را اندازه‌ گرفتند.

لورو از قبل انتظار داشت که ترکیب باکتری‌های دهان در بریتانیا و بلژیک متفاوت باشد، زیرا شرایط محیطی بر حضور گونه‌های مختلف این باکتری‌ها تأثیر می‌گذارد و خود این تفاوت‌های منطقه‌ای می‌توانست نشان دهد کدام میکروب‌ها بر یک جمعیت مشخص تأثیر می‌گذارند.

شرکت‌کنندگان علاوه بر ارائه نمونه بزاق و خون، برای سنجش عملکرد مغز و توانایی‌های شناختی هم مجموعه‌ای از آزمون‌ها را انجام دادند؛ از جمله استدلال انتزاعی، توجه، حافظه، تصمیم‌گیری در شرایط خطر، سرعت حسی‌حرکتی و جهت‌یابی فضایی.

نتایج نشان داد اینکه هر گونه میکروبی با کدام توانایی شناختی ارتباط داشت، به محل زندگی بستگی داشت. در بلژیک، باکتری هموفیلوس پاراآنفلوانزا (Haemophilus parainfluenzae) با زمان واکنش کوتاه‌تر و دقت بیشتر در یکی از آزمون‌ها همراه بود. در بریتانیا، همین باکتری با زمان واکنش طولانی‌تر در همان آزمون، اما زمان واکنش کوتاه‌تر در آزمونی دیگر ارتباط داشت.

باکتری پرووتلا هیستیکولا (Prevotella histicola) نیز در شرکت‌کنندگان بریتانیایی با زمان واکنش کوتاه‌تر همراه بود. در بریتانیا، وجود باکتری‌های فوزوباکتریوم پریودونتیکوم (Fusobacterium periodonticum) و پرووتلا ژژونی (Prevotella jejuni) پیش‌بینی‌کننده دقت کمتر و زمان واکنش طولانی‌تر بود. در بلژیک، باکتری‌های ویلونلا آتیپیکا (Veillonella atypica) و نایسریا ساب‌فلاوا (Neisseria subflava) همین کاستی‌ها را پیش‌بینی می‌کردند.

با این حال میکروبیوم دهان تنها عامل مؤثر بر سطح نیترات و نیتریت دخیل در گشاد شدن رگ‌ها نبود. بررسی پلاسما نشان داد در هر دو کشور بلژیک و بریتانیا، سطح نیتریت در جوان‌تر‌ها بالاتر از افراد مسن‌تر بود. شرکت‌کنندگان بریتانیایی، صرف‌نظر از سن و تفاوت‌های میکروبیوم مرتبط با آن، در مجموع هم غلظت نیتریت بالاتری داشتند. با این حال، در هیچ‌یک از دو کشور، سن بر رابطه میان عملکرد در آزمون‌ها و سطح نیترات و نیتریت تأثیری نداشت، هرچند میکروبیوم شرکت‌کنندگان بریتانیایی و بلژیکی به‌وضوح متفاوت بود.

گذشته از این تفاوت‌ها میان گونه‌ها، پژوهشگران هیچ الگوی ثابتی در ارتباط باکتری‌ها با عملکرد شناختی شناسایی نکردند. نایسریا فلاوسنس (Neisseria flavescens) تنها گونه‌ای بود که در هر دو کشور الگوی یکسانی داشت و در جوان‌تر‌ها فراوان‌تر بود.

در نهایت، هم سن بیش از هر عامل دیگری عملکرد شناختی را پیش‌بینی می‌کرد. با افزایش سن، دقت، امتیازهای شناختی و سرعت زمان واکنش کاهش می‌یافت. اگرچه پرووتلا هیستیکولا در هر دو گروه جغرافیایی با زمان واکنش کوتاه‌تر همبستگی داشت و هموفیلوس پاراآنفلوانزا نیز با عملکرد شناختی مرتبط بود، لورو اذعان دارد که برای روشن‌ شدن اینکه آیا این گونه‌ها واقعاً توانایی‌های شناختی را بهبود می‌بخشند، به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.

او می‌گوید: «پژوهش‌های آینده باید ویژگی‌های شرکت‌کنندگان را جامع‌تر ارزیابی کنند و نمونه‌گیری در چند روز مختلف را نیز در نظر بگیرند. با وجود [ابهام‌ها]، همچنان تفاوت‌های معناداری مرتبط با سن و محل زندگی مشاهده شد که نشان می‌دهد یافته‌های اصلی از استحکام برخوردار بودند.»