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环境因素如何为年轻的大脑提供条件

一个刺激的环境可以让“海马体”——大脑的记忆控制中心——保持年轻,可以这么说。其原因是影响基因调控的分子机制。这些来自小鼠研究的最新发现提供了线索,说明为什么积极、多样的生活有助于在老年时保持心理健康。DZNE 和德累斯顿工业大学再生疗法中心 (CRTD) 的研究人员在《自然通讯》杂志上对此进行了报告。

人类 DNA - 这也适用于老鼠 - 包含数千个基因。然而,决定细胞功能和健康与否的不仅是基因蓝图,而且最重要的是哪些基因可以开启或关闭。众所周知,衰老、生活条件和行为会影响这种激活基因的能力。这种被称为“表观遗传学”的现象是当前研究的重点。为此,包括 Sara Zocher 博士和 Gerd Kempermann 教授在内的研究人员检查了在不同环境中长大的老鼠:一组动物从小就经历了玩具和隧道管的“丰富”环境。第二组的啮齿动物没有这样的职业机会。

DNA的附件

当科学家们检查基因组时,他们发现那些在刺激环境中长大的老鼠,随着年龄的增长,DNA 的某些化学标签只有相对较小的变化。在来自低刺激环境的小鼠中,这些变化要明显得多——与年轻和年长的动物相比。“我们注册了所谓的甲基,它们会粘附在 DNA 上,”DZNE 德累斯顿站点发言人、DZNE 研究小组负责人兼 CRTD 科学家 Gerd Kempermann 解释说。“这些化学附着物本身不会改变遗传信息。相反,它们会影响单个基因是否可以被激活。”

可锻脑

这种“表观遗传标记”往往会随着年龄的增长而减少,但在生活条件刺激的动物中,甲基的减少量相对较小。因此,在不同环境中长大的老老鼠中,基因活动在某种意义上一直保持年轻。特别是,这影响了一系列与海马体中生长新神经元和细胞连接相关的基因。“从表观遗传上讲,这些动物保留了更年轻的海马体,”Kempermann 说。因此,与在低刺激环境中长大的同龄小鼠相比,这些小鼠的大脑更具延展性——专家称其具有更大的“神经可塑性”。

目前的研究不包括行为实验。然而,Kempermann 指出,许多其他研究表明,在高刺激环境中饲养的小鼠在记忆测试中的表现优于来自低刺激环境的小鼠。“可以公平地假设这种心理健康是由于我们观察到的甲基化模式的稳定,”这位神经科学家说。“当然,问题是我们的发现在多大程度上也适用于人类。在这里,情况可能更复杂。毕竟,生活条件如何影响行为以及人类对外部刺激的反应方式要复杂得多。比小鼠更复杂。然而,我们有充分的理由相信人类的基本表观遗传原理与小鼠相同。

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