Kai kurios smegenų sritys palaiko jaunatvišką senėjimą
Šis gebėjimas išlaikyti „vaikišką“ gebėjimą suaugusi gali prisidėti prie mūsų gebėjimo mokytis naujų įgūdžių ir formuoti naujus prisiminimus senstant.
Mokslininkai iš Vašingtono universiteto medicinos mokyklos Sent Luise ir Alleno smegenų mokslo instituto Sietle padarė naujas išvadas, lygindami genų aktyvumo lygius skirtinguose smegenų regionuose.
Jie nustatė suaugusių smegenų regionus, kur genai, susiję su naujų ryšių tarp ląstelių kūrimu, turi aukštesnį aktyvumo lygį. Tie patys genai taip pat labai aktyvūs jaunose smegenyse, todėl mokslininkai šį genų veiklos modelį pavadino „vaikišku“.
"Mes jau žinojome, kad suaugusio žmogaus smegenys paprastai turi daugiau aktyvumo tarp šių genų, palyginti su kitomis artimai susijusiomis rūšimis, įskaitant šimpanzes ir beždžiones", - sakė pirmasis autorius Manu S. Goyal, M.D.
„Mūsų nauji rezultatai susieja šią veiklą su energijos gamybos forma, kuri, žinoma, yra naudinga kuriant biologines struktūras, pavyzdžiui, naujos nervų ląstelių šakos, reikalingos smegenų jungtims pridėti“.
Mokslininkai mano, kad nauji smegenų ląstelių ryšiai padeda užkoduoti naujus prisiminimus ir įgūdžius dar ilgai po to, kai smegenys nustoja augti.
Tyrimas buvo paskelbtas žurnale Ląstelių metabolizmas.
Prieš kelerius metus vyresnysis autorius Marcusas Raichle'as, M. D., tyrė smarkų smegenų suvartojamą cukraus ir deguonies kiekį, kad gautų energijos ir įgalintų kitas funkcijas, kai pastebėjo, kad keliose smegenų srityse cukrus vartojamas išskirtinai dideliu greičiu.
Vėliau jis ir jo kolegos parodė, kad taip buvo todėl, kad šie regionai aktyviai dalyvavo alternatyviame energijos gamybos procese, vadinamame aerobine glikolize.
"Aerobinė glikolizė yra cukraus vartojimo forma, kuriai palankios vėžio ląstelės ir kitos greitai augančios ląstelės", - sakė Goyal.
„Tai privertė mus susimąstyti, ar smegenų regionai, kuriuose naudojama aerobinė glikolizė, taip pat turėjo labiausiai vaikišką genų aktyvumą, būtent tie, kurie padeda užmegzti naujus smegenų ląstelių ryšius“.
Naujam tyrimui Raichle bendradarbiavo su mokslų daktaru Michaelu Hawrylycziu ir sukūrė „Allen Human Brain Atlas“ - duomenų bazę, kurioje išsamiai aprašyta genų veikla įvairiose smegenų dalyse ir skirtingo amžiaus žmonėms.
Kai mokslininkai naudojo atlasą norėdami pažvelgti į genų aktyvumą smegenų regionuose, kuriuose yra didelis aerobinės glikolizės dažnis, jie nustatė, kad šie regionai turi daugiau vaikų genų aktyvumą nei kiti smegenų regionai.
Jie taip pat nustatė daugiau nei 100 genų, kurie nuolatos buvo aktyvesni šiuose regionuose nei kituose.
Tyrimo metu Goyal taip pat išanalizavo ankstesnių kitų mokslininkų tyrimų duomenis, kad parodytų, jog mažų vaikų smegenyse yra daugiau aerobinės glikolizės.
"Suaugusiųjų smegenyse aerobinė glikolizė sudaro apie 10–12 procentų viso cukraus vartojimo", - sakė jis.
„Mažiems vaikams aerobinė glikolizė sudaro 30–40 procentų viso cukraus vartojimo.“
Aerobinė glikolizė yra mažiau efektyvi energijos gamybai nei oksidacinė glikolizė - alternatyvus metodas, naudojant deguonį ir cukrų. Tačiau mokslininkai mano, kad pirmasis yra greitesnio augimo energijos šaltinis.
"Net ir suaugusiesiems yra smegenų dalių, kurios vis dar greitai keičiasi ir prisitaiko, ir tikėtina, kad dėl to aerobinė glikolizė ir toliau naudojama suaugusiųjų smegenyse", - sakė Goyal.
Mokslininkai dabar tiria, ar specifinių smegenų ląstelių, naudojančių aerobinę glikolizę, problemos prisideda prie nervų vystymosi problemų, tokių kaip autizmas ar protinis atsilikimas, ar prie neurodegeneracinių sutrikimų, tokių kaip Alzheimerio liga.
"Gebėjimas palaikyti medžiagų apykaitos reikalavimus suaugusiųjų smegenų ląstelėms sukurti naujus ryšius vieną dieną gali būti svarbus gydant smegenų traumas ir neurodegeneracinius sutrikimus", - paaiškino Goyal. "Mes turime daug dirbti, bet tai intriguojanti įžvalga".
Šaltinis: Vašingtono universitetas - Sent Luisas
