環(huán)境因素如何為年輕的大腦提供條件

一個(gè)刺激的環(huán)境可以讓“海馬體”——大腦的記憶控制中心——保持年輕，可以這么說。其原因是影響基因調(diào)控的分子機(jī)制。這些來自小鼠研究的最新發(fā)現(xiàn)提供了線索，說明為什么積極、多樣的生活有助于在老年時(shí)保持心理健康。DZNE 和德累斯頓工業(yè)大學(xué)再生療法中心 (CRTD) 的研究人員在《自然通訊》雜志上對此進(jìn)行了報(bào)告。

人類 DNA - 這也適用于老鼠 - 包含數(shù)千個(gè)基因。然而，決定細(xì)胞功能和健康與否的不僅是基因藍(lán)圖，而且最重要的是哪些基因可以開啟或關(guān)閉。眾所周知，衰老、生活條件和行為會(huì)影響這種激活基因的能力。這種被稱為“表觀遺傳學(xué)”的現(xiàn)象是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。為此，包括 Sara Zocher 博士和 Gerd Kempermann 教授在內(nèi)的研究人員檢查了在不同環(huán)境中長大的老鼠：一組動(dòng)物從小就經(jīng)歷了玩具和隧道管的“豐富”環(huán)境。第二組的嚙齒動(dòng)物沒有這樣的職業(yè)機(jī)會(huì)。

DNA的附件

當(dāng)科學(xué)家們檢查基因組時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)那些在刺激環(huán)境中長大的老鼠，隨著年齡的增長，DNA 的某些化學(xué)標(biāo)簽只有相對較小的變化。在來自低刺激環(huán)境的小鼠中，這些變化要明顯得多——與年輕和年長的動(dòng)物相比。“我們注冊了所謂的甲基，它們會(huì)粘附在 DNA 上，”DZNE 德累斯頓站點(diǎn)發(fā)言人、DZNE 研究小組負(fù)責(zé)人兼 CRTD 科學(xué)家 Gerd Kempermann 解釋說。“這些化學(xué)附著物本身不會(huì)改變遺傳信息。相反，它們會(huì)影響單個(gè)基因是否可以被激活。”

可鍛腦

這種“表觀遺傳標(biāo)記”往往會(huì)隨著年齡的增長而減少，但在生活條件刺激的動(dòng)物中，甲基的減少量相對較小。因此，在不同環(huán)境中長大的老老鼠中，基因活動(dòng)在某種意義上一直保持年輕。特別是，這影響了一系列與海馬體中生長新神經(jīng)元和細(xì)胞連接相關(guān)的基因。“從表觀遺傳上講，這些動(dòng)物保留了更年輕的海馬體，”Kempermann 說。因此，與在低刺激環(huán)境中長大的同齡小鼠相比，這些小鼠的大腦更具延展性——專家稱其具有更大的“神經(jīng)可塑性”。

目前的研究不包括行為實(shí)驗(yàn)。然而，Kempermann 指出，許多其他研究表明，在高刺激環(huán)境中飼養(yǎng)的小鼠在記憶測試中的表現(xiàn)優(yōu)于來自低刺激環(huán)境的小鼠。“可以公平地假設(shè)這種心理健康是由于我們觀察到的甲基化模式的穩(wěn)定，”這位神經(jīng)科學(xué)家說。“當(dāng)然，問題是我們的發(fā)現(xiàn)在多大程度上也適用于人類。在這里，情況可能更復(fù)雜。畢竟，生活條件如何影響行為以及人類對外部刺激的反應(yīng)方式要復(fù)雜得多。比小鼠更復(fù)雜。然而，我們有充分的理由相信人類的基本表觀遺傳原理與小鼠相同。

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