برای اولین بار دانشمندان نشان داده اند که فعالیت مغز، تأثیر قابل توجهی در طول عمر انسان دارد. در یک مطالعه جدید، آنها نشان می دهند که چگونه فعالیت عصبی در افراد با طول عمر کمتر و در افرادی که عمر طولانی تر دارند، متفاوت است.
در مقاله اخیر Nature، محققان دانشکده پزشکی هاروارد در بوستون، ماساچوست، گزارش دادند که چگونه آنها یک نشانگر مشخص از طول عمر انسان در ژنهای قشر مغز را پیدا کردند.
نشانگری که آنها پیدا کردند الگویی از بیان ژن است که “با پایین آمدن ژنهای مرتبط با تحریک عصبی و عملکرد سیناپسی” مشخص می شود.
فعالیت عصبی عبارت است از میزان سیگنالینگ – به شکل جریانهای الکتریکی و فرستنده های دیگر – که در مغز جریان دارد. فعالیت عصبی بیش از حد یا تحریک بیش از حد می تواند به روش های مختلفی از قبیل کشش ماهیچه یا تغییر خلق و خو نمایان شود.
محققان برای مطالعه، آزمایشهای سلولی، ژنتیکی و مولکولی را در کرمها انجام دادند. آنها همچنین موشهایی را که ژنهای تغییر یافته داشتند، تجزیه و تحلیل کردند و بافت مغز را از افرادی که بیش از 100 سال در هنگام فوت داشتند مورد بررسی قرار دادند.
این آزمایشات نه تنها نشان داد که تغییر فعالیت عصبی می تواند بر طول عمر تأثیر بگذارد، بلکه در مورد فرآیندهای مولکولی که ممکن است درگیر شوند سرنخ هایی نیز به وجود آورد.
بروس ا. یانکنر، استاد ژنتیک و عصب شناسی دانشکده پزشکی هاروارد، بیان می کند: “یک جنبه جالب از یافته های ما، این است که وضعیت فعالیت مدارهای عصبی می تواند عواقب زیادی برای فیزیولوژی بدن و طول عمر داشته باشد.
دانشمندان مدتی است که می دانند فعالیت عصبی بر طیف وسیعی از شرایط، از جمله صرع و زوال عقل تأثیر می گذارد. در حالی که برخی از تحقیقات در حیوانات به تأثیر پیری اشاره کرده اند، تاکنون مشخص نبود که آیا این تأثیر ممکن است برای انسان نیز وجود داشته باشد.
سیگنالینگ توسط انسولین و فاکتور رشد انسولین مانند (IGF) از قبل به عنوان عوامل تأثیرگذار مولکولی طول عمر شناخته شده است. دانشمندان همچنین بر این باورند که این همان مسیر سیگنالینگ است که محدودیت کالری از طریق آن انجام می شود.
یافته های جدید نشان می دهد که تحریک عصبی همچنین طول عمر پایین این مسیر سیگنالینگ انسولین و IGF را تحت تأثیر قرار می دهد. نکته اصلی مربوط به فاکتور رونویسی به نام REST است.
فاکتورهای رونویسی پروتئین هایی هستند که ژن ها را روشن و خاموش می کنند، یعنی بیان ژن را کنترل می کنند. به این ترتیب، همان توالی ژن ها بسته به اینکه کدام یک روشن و کدامیک خاموش هستند، می توانند در سلول ، اثرات کاملاً متفاوتی داشته باشند.
این امر تا حد زیادی به دلیل عوامل رونویسی و کنترل آنها بر بیان ژن است که واکنشهای ژنتیکی سلولهای انسان و سایر ارگانیسمهای پیشرفته به محیط خود می باشد.
در پژوهش قبلی، پروفسور یانکنر و تیم او قبلاً نشان داده بودند که REST به محافظت از مغز در برابر اثرات استرس زا که به سلولهای عصبی آسیب می رسانند، مانند مواردی که منجر به زوال عقل می شود، کمک می کند.
REST فعالیت عصبی را سرکوب می کند
محققان در مطالعه جدید دریافتند که REST فعالیت عصبی را در مدلهای حیوانی اعم از کرمها تا پستانداران سرکوب می کند. به نظر می رسد فاکتور رونویسی ژن هایی را که نقش مهمی در برانگیختگی عصبی دارند ، سرکوب می کند.
این ژنها کانالهای یونی، گیرندههای پیام رسانهای شیمیایی و اجزای سازنده سیناپسها را کنترل می کنند، این ها خود ساختارهایی هستند که سلولها را قادر می سازد پیامها را به یکدیگر منتقل کنند.
محققان آزمایشاتی را انجام دادند که در آنها REST را در مدلهای مختلف حیوانات مسدود کردند. این آزمایشات نه تنها باعث افزایش فعالیت عصبی، بلکه باعث کاهش طول عمر حیوانات نیز شد.
در مقابل، افزایش سطح REST تأثیر متضادی را به همراه داشت – منجر به فعالیت عصبی پایین تر و طول عمر طولانی تر شد.
آزمایش سلولهای بافت مغزی انسان پس از مرگ نیز نشان داد که افرادی که طول عمر آنها از 100 سال بیشتر بوده است، سطح قابل توجهی بالاتر از REST را در مقایسه با افرادی که طول عمر آنها 20-30 سال کوتاهتر بوده است، نشان دادند.
تأثیر فعالیت عصبی پایین، به نوبه خود، گروه دیگری از فاکتورهای رونویسی تشکیل می دهد که بر طول عمر از طریق انسولین و مسیر سیگنالینگ IGF در بسیاری از ارگانیسم ها تأثیر می گذارد.
پروفسور یانکنر اظهار داشت که عوامل ژنتیکی و محیطی می تواند به هنگام تغییر در فعالیت های عصبی در انسان وجود داشته باشد.
او و تیمش پیشنهاد می کنند که، هنگامی که به یافته های قبلی در مورد بخشی که REST در شرایط آسیب مغزی مانند زوال عقل نقش دارد، افزوده شود، نتایج جدید باید به ایجاد داروهای هدفمند کمک کند.
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
Medical Science News
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).