Прекомерна мозъчна активност, свързана с по-кратък живот

Видео:

Невронната активност на мозъка - отдавна замесена в разстройства, вариращи от деменция до епилепсия - също играе роля за това колко дълго живеем.

Проучването, ръководено от учени от Института Блаватник в Медицинското училище в Харвард и базирано на открития от човешки мозък, мишки и червеи, предполага, че прекомерната активност в мозъка е свързана с по-кратки периоди на живот, докато потискането на свръхактивността може да удължи живота.

Невронната активност се отнася до постоянното трептене на електрически токове и предавания в мозъка. Прекомерната активност или възбуда може да се прояви по много начини, от мускулни потрепвания до промяна в настроението или мисълта, според изследователите.

„Интригуващ аспект на нашите открития е, че нещо толкова преходно като състоянието на активност на невронните вериги може да има толкова далечни последици за физиологията и продължителността на живота“, каза старшият автор на изследването д-р Брус Янкър, професор по генетика и съ-директор на Центъра за биология на стареенето на Пол Ф. Глен.

Изглежда, че нервното възбуждане действа по верига от молекулни събития, за които е известно, че влияят на дълголетието - сигналния път на инсулина и инсулиноподобния растежен фактор (IGF), обясняват изследователите.

Ключът в тази сигнална каскада изглежда е протеин, наречен REST, показан преди това от изследователи в лабораторията Yankner за защита на стареещите мозъци от деменция и други стресове.

Резултатите от проучването могат да доведат до разработването на нови терапии за състояния, които включват невронна свръхактивност, като болестта на Алцхаймер и биполярно разстройство, казват изследователите.

Констатациите също така повишават възможността някои лекарства, като лекарства, насочени към REST, или определени поведения, като медитация, да удължат живота чрез модулиране на нервната активност, казаха те.

Човешките вариации в невронната активност могат да имат както генетични, така и екологични причини, което ще отвори бъдещи пътища за терапевтична намеса, добави Янкър.

Изследователите започнаха своето разследване, като анализираха моделите на генна експресия - степента, до която различни гени се включват и изключват - в дарена мозъчна тъкан от стотици хора, починали на възраст от 60 до над 100 години.

Информацията е събрана чрез три отделни изследователски проучвания на възрастни възрастни. Анализираните в настоящото проучване са когнитивно непокътнати, което означава, че нямат деменция, отбелязват изследователите.

Изследователите веднага забелязаха поразителна разлика между по-възрастните и по-младите участници в изследването, каза Янкър. Хората с най-дълъг живот - тези над 85 години - имат по-ниска експресия на гени, свързани с нервно възбуждане, отколкото тези, които са починали на възраст между 60 и 80 години.

След това дойде въпросът, с който се сблъскват всички учени: Съотношение или причинно-следствена връзка? Дали това несъответствие в невронното възбуждане се е появявало просто заедно с по-важни фактори, определящи продължителността на живота, или нивата на възбуждане са пряко засягали дълголетието? Ако да, как?

За да отговорят на тези въпроси, изследователите проведоха множество експерименти, включително генетични, клетъчни и молекулярни биологични тестове в моделния организъм Caenorhabditis elegans, анализи на генетично променени мишки и допълнителни анализи на мозъчна тъкан на хора, които са живели повече от век.

Тези експерименти разкриват, че промяната на нервното възбуждане наистина влияе на продължителността на живота и осветява това, което може да се случва на молекулярно ниво, казаха изследователите, отбелязвайки всички признаци, сочещи към протеина REST.

REST, за който е известно, че регулира гените, също потиска нервното възбуждане, установиха изследователите.

Блокирането на REST или неговия еквивалент при животните води до по-висока невронна активност и по-ранни смъртни случаи, докато ускоряването на REST прави обратното.

Изследователите също така откриха, че хората, които са доживели до 100 години и повече, имат значително повече ПОЧИВКА в ядрата на мозъчните си клетки, отколкото хората, починали през 70-те или 80-те години.

„Беше изключително вълнуващо да видя как всички тези различни доказателства се сближиха“, казва съавторът на изследването д-р Моника Колаяково, професор по генетика в Харвардското медицинско училище, чиято лаборатория сътрудничи на работата на C. elegans.

Изследователите установяват, че от червеи до бозайници, REST потиска експресията на гени, които са централно включени в нервното възбуждане, като йонни канали, невротрансмитерни рецептори и структурни компоненти на синапсите.

По-ниското възбуждане активира фамилия протеини, известни като форкхед транскрипционни фактори. Доказано е, че тези протеини медиират „път на дълголетие“ чрез инсулин / IGF сигнализиране при много животни. Това е същият път, който учените смятат, че може да се активира чрез ограничаване на калориите, според изследователите.

В допълнение към появяващата се роля в предотвратяването на невродегенерацията, откриването на ролята на REST в дълголетието осигурява допълнителна мотивация за разработване на лекарства, насочени към протеина, казаха изследователите.

Въпреки че ще отнеме време и много тестове, за да се определи дали такива лечения намаляват нервното възбуждане, насърчават здравословното стареене или удължават продължителността на живота, концепцията е пленила някои изследователи.

„Възможността, че възможността за активиране на REST би намалила възбуждащата нервна активност и бавното стареене при хората е изключително вълнуваща“, каза Колайаково.

Изследването е публикувано през Природата.

Източник: Харвардското медицинско училище