Hoạt động của não có vai trò trong quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ của con người
Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng hoạt động của não bộ có ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của con người. Trong một nghiên cứu mới, họ chứng minh hoạt động thần kinh cao hơn ở những người có tuổi thọ ngắn hơn và thấp hơn ở những người sống lâu hơn.
Trong một gần đây Thiên nhiên , các nhà nghiên cứu từ Trường Y Harvard ở Boston, MA, báo cáo cách họ tìm thấy dấu hiệu riêng biệt về tuổi thọ của con người trong các gen của vỏ não.
Các tác giả viết rằng dấu hiệu mà họ tìm thấy là một kiểu biểu hiện gen “được đặc trưng bởi sự điều hòa giảm các gen liên quan đến kích thích thần kinh và chức năng tiếp hợp”.
Hoạt động thần kinh liên quan đến lượng tín hiệu - dưới dạng dòng điện và các chất dẫn truyền khác - đang diễn ra trong não. Hoạt động thần kinh quá nhiều hoặc bị kích thích quá mức có thể biểu hiện theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như co giật cơ hoặc thay đổi tâm trạng.
Đối với nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các thí nghiệm tế bào, di truyền và phân tử ở giun. Họ cũng phân tích những con chuột có gen bị thay đổi và kiểm tra mô não của những người hơn 100 tuổi khi họ chết.
Những thử nghiệm này không chỉ tiết lộ rằng việc thay đổi hoạt động thần kinh có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ mà còn đưa ra manh mối về các quá trình phân tử có thể liên quan.
Tác giả nghiên cứu cao cấp Bruce A. Yankner, giáo sư di truyền và thần kinh học tại Trường Y Harvard, cho biết: “Một khía cạnh hấp dẫn trong những phát hiện của chúng tôi, là một cái gì đó thoáng qua như trạng thái hoạt động của các mạch thần kinh có thể gây ra những hậu quả khác nhau đối với sinh lý học. và tuổi thọ. ”
Các yếu tố ảnh hưởng phân tử đến tuổi thọ
Từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng hoạt động thần kinh ảnh hưởng đến một loạt các bệnh lý, bao gồm chứng động kinh và chứng mất trí. Tuy nhiên, trong khi một số nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra ảnh hưởng đến sự lão hóa, thì cho đến nay vẫn chưa rõ liệu ảnh hưởng này có thể kéo dài sang con người hay không.
Báo hiệu bằng các hormone insulin và yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF) vốn đã nổi tiếng là những yếu tố ảnh hưởng phân tử đến tuổi thọ. Các nhà khoa học cũng tin rằng đây là con đường tín hiệu tương tự mà việc hạn chế calo hoạt động.
Những phát hiện mới cho thấy rằng sự kích thích thần kinh cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ đối với con đường truyền tín hiệu insulin và IGF này. Chìa khóa nằm ở một yếu tố phiên mã được gọi là REST.
Các yếu tố phiên mã là các protein có chức năng bật và tắt các gen, tức là chúng kiểm soát sự biểu hiện của gen. Bằng cách này, cùng một chuỗi gen có thể có những tác động khá khác nhau trong tế bào, tùy thuộc vào gen nào đang bật và gen nào tắt.
Phần lớn là do các yếu tố phiên mã và sự kiểm soát biểu hiện gen của chúng mà tế bào của con người và các sinh vật tiên tiến khác có rất nhiều phản ứng di truyền đối với môi trường của chúng.
Trong nghiên cứu trước đây, Giáo sư Yankner và nhóm của ông đã chỉ ra rằng REST giúp bảo vệ não khỏi các tác động căng thẳng làm tổn thương các tế bào thần kinh, chẳng hạn như những tác động dẫn đến chứng mất trí.
REST ngăn chặn hoạt động thần kinh
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng REST cũng ngăn chặn hoạt động thần kinh ở các mô hình động vật, từ giun đến động vật có vú. Yếu tố phiên mã xuất hiện để ngăn chặn các gen có vai trò trung tâm trong việc kích thích thần kinh.
Những gen này kiểm soát các kênh ion, thụ thể của sứ giả hóa học và các thành phần tạo nên khớp thần kinh, là cấu trúc cho phép các tế bào truyền thông điệp cho nhau.
Các nhà điều tra đã chạy các bài kiểm tra trong đó họ chặn REST - hoặc hệ số phiên mã tương đương - trong các mô hình động vật khác nhau. Những thử nghiệm này không chỉ dẫn đến hoạt động thần kinh cao hơn mà còn rút ngắn tuổi thọ của động vật.
Ngược lại, việc tăng mức REST có tác dụng ngược lại - nó dẫn đến hoạt động thần kinh thấp hơn và kéo dài tuổi thọ.
Các xét nghiệm tế bào từ mô não người sau khi chết cũng cho thấy những người có tuổi thọ vượt quá 100 năm có mức REST trong nhân cao hơn đáng kể so với những người có tuổi thọ ngắn hơn 20-30 năm.
Ảnh hưởng của hoạt động thần kinh thấp hơn, đến lượt nó, chuyển sang một nhóm protein khác được gọi là các yếu tố phiên mã đầu nhánh ảnh hưởng đến tuổi thọ thông qua con đường tín hiệu insulin và IGF ở nhiều sinh vật.
Giáo sư Yankner gợi ý rằng có thể có các yếu tố di truyền và môi trường đằng sau sự biến đổi trong hoạt động thần kinh ở người.
Ông và nhóm của mình đề xuất rằng, khi được thêm vào những phát hiện trước đây về phần REST đóng vai trò trong các tình trạng tổn thương não như chứng mất trí, các kết quả mới sẽ thúc đẩy sự quan tâm đến việc phát triển các loại thuốc nhắm vào protein.
Tuy nhiên, ông cảnh báo rằng nghiên cứu của họ không làm rõ liệu tính cách, suy nghĩ hoặc hành vi của con người có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của họ hay không.
“Một lĩnh vực nghiên cứu thú vị trong tương lai sẽ là xác định xem những phát hiện này có liên quan như thế nào đến các chức năng não người bậc cao như vậy”.
GS Bruce A. Yankner
