Діяльність мозку відіграє роль у старінні та тривалості життя людини
Вперше вчені довели, що діяльність мозку має значний вплив на тривалість життя людини. У новому дослідженні вони продемонстрували, наскільки нервова активність вища у людей з меншим терміном життя і нижча у тих, хто живе довше.
У недавньому Природа Дослідники з Гарвардської медичної школи в Бостоні, штат Массачусетс, повідомляють, як вони виявили чіткий підпис довголіття людини в генах кори головного мозку мозку.
Підпис, який вони виявили, є моделлю експресії генів, яка "характеризується зниженою регуляцією генів, пов'язаних з нервовим збудженням і синаптичною функцією", пишуть автори.
Нейронна активність пов’язана з кількістю сигналів - у вигляді електричних струмів та інших передавачів -, що надходять у мозок. Занадто велика нервова активність або надмірне збудження можуть проявлятися різними способами, такими як м’язові посмикування або зміна настрою.
Для дослідження вчені проводили клітинні, генетичні та молекулярні експерименти на глистах. Вони також аналізували мишей із зміненими генами та досліджували мозкову тканину людей, яким було більше 100 років, коли вони померли.
Ці тести показали не тільки, що зміна нервової активності може впливати на тривалість життя, але вони також дали підказки про молекулярні процеси, які можуть бути задіяні.
«Інтригуючим аспектом наших висновків, - каже старший автор дослідження Брюс А. Янкнер, професор генетики та неврології в Гарвардській медичній школі, - є те, що щось таке перехідне, як стан активності нейронних ланцюгів, може мати такі далекозорі наслідки для фізіології і тривалість життя ".
Молекулярні впливові фактори довголіття
Вчені вже деякий час знають, що нервова активність впливає на цілий ряд захворювань, включаючи епілепсію та деменцію. Однак, хоча деякі дослідження на тваринах вказували на вплив на старіння, досі не було ясно, чи може цей вплив поширюватися і на людей.
Сигналізація гормонами інсулін та інсуліноподібний фактор росту (IGF) вже добре відомі як молекулярні фактори тривалості життя. Вчені також вважають, що це той самий сигнальний шлях, через який діє обмеження калорій.
Нові висновки показують, що нервове збудження також впливає на тривалість життя за цим сигналом про інсулін та IGF. Ключ лежить у факторі транскрипції, який називається REST.
Фактори транскрипції - це білки, які вмикають і вимикають гени, тобто вони контролюють експресію генів. Таким чином одна і та ж послідовність генів може мати досить різний вплив на клітини, залежно від того, які з них увімкнені, а які вимкнені.
Багато в чому завдяки факторам транскрипції та контролю за їх експресією генів клітини людей та інших розвинених організмів мають такий величезний репертуар генетичних реакцій на своє середовище.
У попередній роботі професор Янкнер та його команда вже показали, що REST допомагає захистити мозок від стресових наслідків, які пошкоджують нервові клітини, такі як ті, що призводять до деменції.
REST пригнічує нервову активність
У новому дослідженні дослідники виявили, що REST також пригнічує нервову активність на моделях тварин, починаючи від глистів і закінчуючи ссавцями. Фактор транскрипції пригнічує гени, які відіграють центральну роль у нервовому збудженні.
Ці гени контролюють іонні канали, рецептори хімічних вісників та компоненти, що складають синапси, які є структурами, що дозволяють клітинам передавати повідомлення один одному.
Слідчі провели тести, в яких вони блокували REST - або еквівалентний фактор транскрипції - на різних моделях тварин. Ці тести призвели не тільки до вищої нервової активності, але й скоротили тривалість життя тварин.
На відміну від цього, підвищення рівня REST мало зворотний ефект - це призвело до зниження нервової активності та збільшення тривалості життя.
Тести клітин із післясмертної тканини мозку людини також виявили, що особи, тривалість життя яких перевищувала 100 років, мали значно вищі рівні REST у своїх ядрах порівняно з тими, чия тривалість життя була на 20–30 років коротшою.
Ефект зниження нервової активності, у свою чергу, включає іншу групу білків, що називається факторами транскрипції вилки, які впливають на тривалість життя через сигнальний шлях інсуліну та IGF у багатьох організмах.
Професор Янкнер припускає, що за варіацією нервової активності у людини можуть існувати генетичні та екологічні фактори.
Він та його команда пропонують, що, додаючи до попередніх висновків про роль, яку REST відіграє при захворюваннях мозку, таких як деменція, нові результати повинні стимулювати інтерес до розробки препаратів, орієнтованих на білок.
Однак він застерігає, що їх дослідження не з'ясувало, чи може особистість, мислення чи поведінка людей впливати на їх тривалість життя.
"Цікавим майбутнім напрямком досліджень буде визначити, як ці висновки стосуються таких функцій мозку людини вищого порядку".
Професор Брюс А. Янкнер
