Надмірна активність мозку, пов’язана з коротшим терміном життя

Відео:

Нейронна активність головного мозку - довгий час причетна до розладів, починаючи від деменції і закінчуючи епілепсією - також відіграє певну роль у тому, як довго ми живемо.

Дослідження, яке проводили вчені з Інституту Блаватника при Гарвардській медичній школі і базувалося на висновках людського мозку, мишей та глистів, свідчить про те, що надмірна активність мозку пов’язана з коротшим періодом життя, тоді як придушення надмірної активності може продовжити життя.

Нейронна активність відноситься до постійного мерехтіння електричних струмів і передач в мозку. На думку дослідників, надмірна активність або збудження може проявлятися різними способами - від посмикування м’язів до зміни настрою чи думок.

"Інтригуючим аспектом наших висновків є те, що щось таке перехідне, як стан активності нервових ланцюгів, може мати такі далекосяжні наслідки для фізіології та тривалості життя", - сказав старший автор дослідження д-р Брюс Янкнер, професор генетики та співдиректор Центру біології старіння Пола Ф. Глена.

Здається, нервове збудження діє по ланцюгу молекулярних подій, які, як відомо, впливають на тривалість життя - сигнальний шлях інсуліну та інсуліноподібного фактора росту (IGF), пояснюють дослідники.

Ключем у цьому сигнальному каскаді, здається, є білок, який називається REST, раніше показаний дослідниками в лабораторії Янкнера для захисту старіючого мозку від деменції та інших стресів.

Результати досліджень можуть призвести до розробки нових методів лікування захворювань, що включають нейронні надмірні показники активності, таких як хвороба Альцгеймера та біполярний розлад.

Висновки також підвищують можливість того, що певні ліки, такі як ліки, спрямовані на REST, або певна поведінка, наприклад, медитація, можуть продовжити тривалість життя, модулюючи нервову активність, сказали вони.

Різноманітність нервової діяльності людини може мати як генетичні, так і екологічні причини, що відкриє майбутні шляхи терапевтичного втручання, додав Янкнер.

Дослідники розпочали своє дослідження з аналізу моделей експресії генів - в якій мірі вмикаються та вимикаються різні гени - в донорній тканині мозку від сотень людей, які померли у віці від 60 до понад 100 років.

Інформація була зібрана в ході трьох окремих досліджень дорослих старшого віку. Аналіти, проаналізовані в поточному дослідженні, були когнітивно цілими, тобто вони не мали деменції, відзначили дослідники.

Дослідники відразу помітили разючу різницю між старшими та молодшими учасниками дослідження, сказав Янкнер. У людей з найдовшим життям - осіб старше 85 років - рівень експресії генів, пов’язаних з нервовим збудженням, нижчий, ніж у тих, хто помер у віці від 60 до 80 років.

Далі постало питання, з яким стикаються всі вчені: співвідношення чи причинно-наслідковий зв’язок? Чи ця невідповідність нервового збудження виникала лише поряд із більш важливими факторами, що визначають тривалість життя, чи рівні збудження безпосередньо впливали на тривалість життя? Якщо так, то як?

Щоб відповісти на ці питання, вчені провели безліч експериментів, включаючи генетичні, клітинні та молекулярно-біологічні тести на модельному організмі Caenorhabditis elegans, аналізи генетично змінених мишей та додаткові аналізи тканин мозку людей, які жили більше століття.

Ці експерименти показали, що зміна нервового збудження дійсно впливає на тривалість життя і висвітлює те, що може відбуватися на молекулярному рівні, відзначають дослідники, відзначаючи всі ознаки, що вказують на білок REST.

REST, який, як відомо, регулює гени, також пригнічує нервове збудження, виявили дослідники.

Блокування REST або його еквівалента у тварин призвело до вищої нервової активності та попередніх смертей, тоді як підвищення REST зробило протилежне.

Дослідники також виявили, що люди, які дожили до 100 років і старше, мали значно більше ВІДПОЧИНКУ в ядрах своїх клітин мозку, ніж люди, які померли в 70-80 роки.

"Було надзвичайно захоплююче спостерігати, як збіглися всі ці різні докази", - сказала співавтор дослідження д-р Моніка Колаяково, професор генетики в Гарвардській медичній школі, лабораторія якої співпрацювала над роботою C. elegans.

Дослідники виявили, що від глистів до ссавців REST пригнічує експресію генів, які центрально беруть участь у нервовому збудженні, таких як іонні канали, нейромедіаторні рецептори та структурні компоненти синапсів.

Нижче збудження активує сімейство білків, відомих як фактори транскрипції вилки. Показано, що ці білки опосередковують «шлях довголіття» за допомогою сигналізації інсуліну / IGF у багатьох тварин. За словами дослідників, це той самий шлях, який, на думку вчених, може бути активований обмеженням калорій.

На додаток до своєї ролі у запобіганні нейродегенерації, відкриття ролі REST у довголітті забезпечує додаткову мотивацію для розробки препаратів, спрямованих на білок, зазначають дослідники.

Хоча знадобиться час і багато тестів, щоб визначити, чи зменшують такі методи лікування нервове збудження, сприяють здоровому старінню чи продовжують тривалість життя, але ця концепція підкорила деяких дослідників.

"Можливість того, що можливість активувати REST призведе до зменшення збудливої ​​нервової активності та повільного старіння у людей, надзвичайно захоплююча", - сказав Колаяково.

Дослідження було опубліковано в Природа.

Джерело: Гарвардська медична школа