VIỆC TẬP THỂ DỤC CỦA BẠN Có THỂ TĂNG CƯỜNG TRí NãO CHO CON BẠN KHôNG?

Theo nghiên cứu mới từ Đức, những người cha có thể truyền lại khả năng học tập nâng cao nhờ hoạt động thể chất và tinh thần thông qua những thay đổi phân tử trong tinh trùng của họ.

Thể chất của các ông bố có thể có lợi cho trí não của con cái họ.

Trong một bài báo đăng trên tạp chí Báo cáo di động, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Bệnh thoái hóa thần kinh Đức (DZNE) và Trung tâm Y tế Đại học Göttingen, cũng ở Đức, giải thích cách họ đưa ra kết luận này sau khi nghiên cứu chuột.

Họ phát hiện ra rằng việc tiếp xúc với môi trường kích thích và vận động nhiều không chỉ giúp tăng khả năng học tập ở chuột đực trưởng thành mà lợi ích này còn được con cháu của chúng thừa hưởng.

Các thử nghiệm sâu hơn cho thấy hiệu ứng được truyền qua những thay đổi trong phân tử RNA trong tinh trùng của người cha.

Các nhà nghiên cứu đã xác định hai phân tử microRNA cụ thể - được gọi là miRNA212 và miRNA132 - chịu trách nhiệm chính. MicroRNA là một nhóm các phân tử kiểm soát hoạt động của gen mà không làm thay đổi DNA bên dưới.

Nghiên cứu mới cung cấp thêm bằng chứng về quá trình thừa kế “biểu sinh” trong đó các kỹ năng có thể được truyền lại cho thế hệ tiếp theo mà không cần đến DNA.

Di truyền biểu sinh

Trong bài báo của mình, tác giả nghiên cứu cao cấp André Fischer, giáo sư tại Khoa Tâm thần và Trị liệu Tâm lý tại DZNE, và các đồng nghiệp của ông đã tóm tắt lại bằng chứng gần đây về "cơ chế không di truyền" của sự thừa kế.

Các cơ chế liên quan đến lĩnh vực di truyền biểu sinh mới nổi, trong đó các nhà khoa học đang thu thập ngày càng nhiều bằng chứng về cách các yếu tố môi trường - chẳng hạn như lối sống và chế độ ăn uống - của một thế hệ ảnh hưởng đến sự phát triển sinh học, sức khỏe và bệnh tật của thế hệ tiếp theo.

Cơ chế biểu sinh làm thay đổi sự biểu hiện của gen mà không làm thay đổi DNA. Ví dụ, chúng ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào bằng cách bật, tắt các gen và thay đổi các mô hình sản xuất protein.

Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng những thay đổi biểu sinh có thể được truyền qua tinh trùng. Ví dụ, nghiên cứu gần đây được trình bày tại một hội nghị đã chỉ ra rằng việc tiếp xúc với căng thẳng nhẹ trong đời có thể làm thay đổi tinh trùng ở chuột đực theo cách nó hình thành sự phát triển não ở con cái của chúng.

Tập thể dục và 'tính dẻo của khớp thần kinh'

Giáo sư Fischer và các đồng nghiệp lưu ý rằng tập thể dục kết hợp với rèn luyện nhận thức - mà họ gọi là "làm giàu môi trường" - được biết là làm giảm nguy cơ mắc các bệnh khác nhau, bao gồm cả những bệnh ảnh hưởng đến não.

Đặc biệt, các nghiên cứu ở chuột và con người đã chứng minh rằng việc làm giàu môi trường có thể tăng cường “tính dẻo của khớp thần kinh”, xác định mức độ giao tiếp của các tế bào não và cũng được công nhận là cơ sở sinh học của việc học.

Tuy nhiên, trong khi các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc nuôi chuột trong môi trường giàu dinh dưỡng có thể dẫn đến tăng cường độ dẻo của khớp thần kinh ở con của chúng, nhưng vẫn chưa rõ liệu điều này có đúng hay không nếu sự tiếp xúc chỉ xảy ra ở tuổi trưởng thành.

Ngoài ra, các tác giả lưu ý rằng cơ chế mà tính dẻo của khớp thần kinh tăng lên được di truyền vẫn chưa được hiểu rõ.

Đối với nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã lấy hai nhóm chuột đực. Họ cho phép một nhóm trải nghiệm việc làm giàu môi trường, bao gồm nhiều bài tập thể dục, trong 10 tuần, trong khi nhóm còn lại ở trong “lồng nhà”.

Họ phát hiện ra rằng so với những con chuột được nhốt trong lồng (đối chứng), những con chuột được trải nghiệm môi trường làm giàu có “sự gia tăng đáng kể” trong hoạt động tiếp hợp ở vùng hippocampus, một vùng não quan trọng đối với việc học.

Lợi ích được truyền qua RNA của tinh trùng

Trong giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu bắt hai nhóm chuột đực trưởng thành khác và đưa chúng vào cùng một chế độ, ngoại trừ sau 10 tuần, chúng giao phối chúng với những con cái được nuôi trong lồng.

Kết quả của nhóm nghiên cứu cho thấy con cái của những con chuột đực đã trải qua quá trình làm giàu môi trường khi trưởng thành cũng có hoạt động tiếp hợp hồi hải mã tăng lên so với con cái của chuột đực đối chứng.

Các tác giả lưu ý rằng vì các bà mẹ chưa từng trải qua quá trình làm giàu môi trường, nên lợi ích đó phải được truyền lại qua các ông bố.

Trong các thí nghiệm tiếp theo, họ chiết xuất RNA từ tinh trùng của người cha và tiêm nó vào các tế bào trứng chuột đã thụ tinh.

Người ta phát hiện ra rằng con cái từ trứng có RNA tinh trùng của những con chuột được tiếp xúc với môi trường làm giàu trong thời kỳ trưởng thành đã “tăng cường tính dẻo của khớp thần kinh và khả năng học hỏi” so với con cái từ trứng có RNA tinh trùng của những con chuột đối chứng.

Các nhà nghiên cứu kết luận rằng việc làm giàu môi trường, hoặc hoạt động nhiều hơn về thể chất và tinh thần, ở tuổi trưởng thành có thể tăng cường khả năng nhận thức ở con cái, và điều này được truyền qua RNA của tinh trùng.

Sau đó, sử dụng cách tiêm RNA chính xác hơn, nhóm nghiên cứu đã tìm cách xác định các phân tử RNA chính xác chịu trách nhiệm cho việc di truyền biểu sinh của khả năng học tập nâng cao. Họ phát hiện ra rằng miRNA212 và miRNA132 chiếm phần lớn trong số đó.