نشاط الدماغ له دور في شيخوخة الإنسان وطول العمر
لأول مرة ، أظهر العلماء أن نشاط الدماغ له تأثير كبير على عمر الإنسان. في دراسة جديدة ، أظهروا كيف أن النشاط العصبي أعلى لدى الأفراد الذين لديهم فترات حياة أقصر وأقل في أولئك الذين يعيشون حياة أطول.
في الآونة الأخيرة طبيعة سجية أفاد باحثون من كلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن ، ماساتشوستس ، كيف وجدوا بصمة مميزة لطول عمر الإنسان في جينات القشرة الدماغية للدماغ.
كتب المؤلفون أن التوقيع الذي وجدوه هو نمط من التعبير الجيني "يتميز بتقليل تنظيم الجينات المرتبطة بالإثارة العصبية والوظيفة المشبكية".
يتعلق النشاط العصبي بكمية الإشارات - في شكل تيارات كهربائية وأجهزة إرسال أخرى - التي تحدث في الدماغ. يمكن للكثير من النشاط العصبي ، أو الإثارة المفرطة ، أن تظهر بطرق مختلفة ، مثل ارتعاش العضلات أو تغير المزاج.
بالنسبة للدراسة ، أجرى الباحثون تجارب خلوية وجينية وجزيئية على الديدان. كما قاموا بتحليل الفئران ذات الجينات المتغيرة وفحصوا أنسجة المخ لأشخاص كان عمرهم أكثر من 100 عام عندما ماتوا.
كشفت هذه الاختبارات ليس فقط أن تغيير النشاط العصبي يمكن أن يؤثر على مدى الحياة ، ولكنها أعطت أيضًا أدلة على العمليات الجزيئية التي قد تكون متضمنة.
يقول كبير مؤلفي الدراسة ، بروس إيه يانكنر ، أستاذ علم الوراثة وعلم الأعصاب في كلية الطب بجامعة هارفارد: "أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في النتائج التي توصلنا إليها ، هو أن شيئًا عابرًا مثل حالة نشاط الدوائر العصبية يمكن أن يكون له عواقب بعيدة المدى على علم وظائف الأعضاء. ومدى الحياة. "
المؤثرات الجزيئية لطول العمر
لقد عرف العلماء لبعض الوقت أن النشاط العصبي يؤثر على مجموعة من الحالات ، بما في ذلك الصرع والخرف. ومع ذلك ، في حين أشارت بعض الدراسات التي أجريت على الحيوانات إلى تأثير على الشيخوخة ، لم يتضح حتى الآن ما إذا كان هذا التأثير قد يمتد أيضًا إلى البشر.
إن الإشارات بواسطة هرمونات الأنسولين وعامل النمو الشبيه بالأنسولين (IGF) معروفة بالفعل كمؤثرات جزيئية لطول العمر. يعتقد العلماء أيضًا أن هذا هو نفس مسار الإشارات الذي يعمل من خلاله تقييد السعرات الحرارية.
كشفت النتائج الجديدة أن الإثارة العصبية تؤثر أيضًا على طول العمر أسفل مسار إشارات الأنسولين و IGF. المفتاح يكمن في عامل النسخ يسمى REST.
عوامل النسخ هي بروتينات تقوم بتشغيل الجينات وإيقافها ، أي أنها تتحكم في التعبير الجيني. وبهذه الطريقة ، يمكن أن يكون لتسلسل الجينات نفسه تأثيرات مختلفة تمامًا في الخلايا ، اعتمادًا على الخلايا التي تعمل وتلك التي تم إيقاف تشغيلها.
يرجع إلى حد كبير إلى عوامل النسخ وسيطرتها على التعبير الجيني أن خلايا البشر والكائنات المتقدمة الأخرى لديها مخزون ضخم من ردود الفعل الجينية على بيئتها.
في العمل السابق ، أظهر البروفيسور يانكنر وفريقه بالفعل أن REST يساعد على حماية الدماغ من التأثيرات المجهدة التي تتلف الخلايا العصبية ، مثل تلك التي تؤدي إلى الخرف.
يمنع REST النشاط العصبي
في الدراسة الجديدة ، وجد الباحثون أن REST يقمع أيضًا النشاط العصبي في النماذج الحيوانية التي تتراوح من الديدان إلى الثدييات. يبدو أن عامل النسخ يقمع الجينات التي لها دور مركزي في الإثارة العصبية.
تتحكم هذه الجينات في القنوات الأيونية ومستقبلات الرسل الكيميائي والمكونات التي تشكل المشابك ، وهي الهياكل التي تسمح للخلايا بتمرير الرسائل إلى بعضها البعض.
أجرى المحققون اختبارات منعوا فيها REST - أو عامل النسخ المكافئ - في النماذج الحيوانية المختلفة. لم تؤد هذه الاختبارات إلى زيادة النشاط العصبي فحسب ، بل أدت أيضًا إلى تقصير العمر الافتراضي للحيوانات.
في المقابل ، كان لتعزيز مستويات REST تأثير معاكس - فقد أدى إلى انخفاض النشاط العصبي وإطالة فترات الحياة.
كشفت الاختبارات التي أُجريت على الخلايا المأخوذة من أنسجة المخ البشري بعد الوفاة أن الأفراد الذين تجاوز عمرهم 100 عام لديهم مستويات أعلى بكثير من REST في نواتهم مقارنةً بأولئك الذين تقل أعمارهم عن 20-30 عامًا.
يؤدي تأثير النشاط العصبي المنخفض بدوره إلى تشغيل مجموعة أخرى من البروتينات تسمى عوامل النسخ المتشعبة التي تؤثر على طول العمر من خلال مسار إشارات الأنسولين وعامل النمو الشبيه بالإنسولين في العديد من الكائنات الحية.
يقترح البروفيسور يانكنر أنه يمكن أن تكون هناك عوامل وراثية وبيئية وراء التباين في النشاط العصبي لدى البشر.
يقترح هو وفريقه أنه عند إضافتها إلى النتائج السابقة حول الدور الذي يلعبه REST في حالات تلف الدماغ مثل الخرف ، يجب أن تحفز النتائج الجديدة الاهتمام بتطوير الأدوية التي تستهدف البروتين.
ومع ذلك ، يحذر من أن دراستهم لم توضح ما إذا كانت شخصية الناس أو تفكيرهم أو سلوكهم يمكن أن تؤثر على مدى حياتهم.
"سيكون مجال البحث المستقبلي المثير هو تحديد كيفية ارتباط هذه النتائج بوظائف الدماغ البشري الرفيعة المستوى."
البروفيسور بروس أ. يانكنر
