За първи път учените доказаха, че мозъчната дейност оказва значително влияние върху продължителността на живота на човека. В ново проучване те показват как нервната активност е по-висока при индивиди с по-кратък период на живот и по-ниска при тези, които живеят по-дълго.
В скорошно Природата книга, изследователи от Харвардското медицинско училище в Бостън, Масачузетс, съобщават как са открили отчетлив подпис на дълголетието на човека в гените на мозъчната кора на мозъка.
Подписът, който те откриха, е модел на генна експресия, който „се характеризира с понижаване на регулирането на гените, свързани с нервното възбуждане и синаптичната функция“, пишат авторите.
Невронната активност е свързана с количеството сигнали - под формата на електрически токове и други предаватели -, което се извършва в мозъка. Твърде много нервна активност или прекомерно възбуждане може да се прояви по различни начини, като мускулно потрепване или промяна на настроението.
За изследването изследователите са провели клетъчни, генетични и молекулярни експерименти с червеи. Те също така анализирали мишки с променени гени и изследвали мозъчна тъкан от хора, които са били на повече от 100 години, когато са починали.
Тези тестове разкриват не само, че промяната на невронната активност може да повлияе на продължителността на живота, но те също така дават улики за молекулните процеси, които могат да бъдат включени.
„Интригуващ аспект на нашите открития - казва старши автор на изследването Брус А. Янкър, професор по генетика и неврология в Медицинското училище в Харвард - е, че нещо толкова преходно, колкото състоянието на активност на невронните вериги, може да има толкова далечни последици за физиологията и продължителност на живота. "
Молекулярни влиятели на дълголетието
Учените от известно време знаят, че невронната активност засяга редица състояния, включително епилепсия и деменция. Въпреки това, докато някои проучвания върху животни сочат ефект върху стареенето, досега не беше ясно дали това влияние може да се разпростре и върху хората.
Сигнализирането от хормоните инсулин и инсулиноподобен растежен фактор (IGF) вече са добре известни като молекулни влиятели на дълголетието. Учените също вярват, че това е същият сигнален път, по който работи ограничаването на калориите.
Новите открития разкриват, че нервната възбуда също влияе на дълголетието по този инсулинов и IGF сигнален път. Ключът е в транскрипционния фактор, наречен REST.
Транскрипционните фактори са протеини, които превключват и изключват гените, тоест те контролират генната експресия. По този начин една и съща последователност от гени може да има доста различни ефекти в клетките, в зависимост от това кои са включени и кои изключени.
До голяма степен благодарение на транскрипционните фактори и контрола им върху генната експресия клетките на хората и другите напреднали организми имат такъв огромен репертоар от генетични реакции към тяхната среда.
В предишна работа проф. Янкър и неговият екип вече бяха показали, че REST помага да се предпази мозъкът от стресови ефекти, които увреждат нервните клетки, като тези, които водят до деменция.
REST потиска нервната активност
В новото проучване изследователите установяват, че REST също потиска нервната активност при животински модели, вариращи от червеи до бозайници. Изглежда, че транскрипционният фактор потиска гени, които имат централна роля в нервното възбуждане.
Тези гени контролират йонните канали, рецепторите на химическите пратеници и компонентите, изграждащи синапси, които са структурите, позволяващи на клетките да предават съобщения помежду си.
Изследователите проведоха тестове, в които блокираха REST - или еквивалентния фактор на транскрипция - в различните животински модели. Тези тестове доведоха не само до по-висока невронна активност, но и скъсиха продължителността на живота на животните.
За разлика от това, повишаването на нивата на REST имаше обратен ефект - това доведе до по-ниска невронна активност и по-дълъг живот.
Тестовете на клетки от човешката мозъчна тъкан след смъртта също разкриха, че индивидите, чийто живот е надвишил 100 години, имат значително по-високи нива на REST в ядрата си в сравнение с тези, чийто живот е бил с 20-30 години по-кратък.
Ефектът от по-ниската нервна активност от своя страна включва друга група протеини, наречени форкхед транскрипционни фактори, които влияят на дълголетието чрез инсулиновия и IGF сигнален път в много организми.
Проф. Янкър предполага, че зад промяната в невронната активност при хората може да има генетични и екологични фактори.
Той и екипът му предлагат, когато се добавят към предишни констатации за ролята, която REST играе при увреждащи мозъка състояния като деменция, новите резултати трябва да стимулират интереса към разработването на лекарства, насочени към протеина.
Той обаче предупреждава, че тяхното проучване не изяснява дали личността, мисленето или поведението на хората могат да повлияят на продължителността на живота им.
„Вълнуваща бъдеща област на изследване ще бъде да се определи как тези открития са свързани с такива човешки мозъчни функции от по-висок порядък.“
Проф. Брус А. Янкър