老虫,新技巧:旧的大脑需要休息来保持灵活性
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年龄影响我们的大脑。这并不奇怪,因为他们的巨大细胞复杂性和无数的计算和沉思,我们把它们通过长寿命。然而一项新的研究避开了年龄如何影响甚至最基本的神经系统:302个细胞构成线虫的“大脑”秀丽隐杆线虫。发现这个小生物可能经验教训对于我们如何对待人类大脑老化。
秀丽隐杆线虫:一个模型“无竞争”
“第一个函数随年龄增长而下降的神经系统是神经系统的更新信息已经存储在它,”博士说 伊曼纽尔布施 总理的爱丁堡大学的研究员和高级的作者 研究 ,这是发表在 eLife 。
虽然这可能不是令人惊讶的老年人或他们的家庭,知识的缺乏为什么我们的大脑不学好,老年是惊人的,布希说。
的毫米长的秀丽隐杆线虫,平均生活仅仅几个星期,似乎是一个奇怪的候选人梳理出人脑的奥秘。布希解释说,这个经验丰富的生物模型,使用世界各地的团队研究大脑和仍是唯一有它的整个模型 连接体 (所有神经连接的“线路图”)绘制,研究老化是一个理想的工具。”秀丽隐杆线虫几乎没有竞争领域的衰老,因为他们年龄如此之快,”布希说。“这使得它更容易研究大脑如何原则年龄和寿命是如何监管。”
布希和他的同事观察了内在的蠕虫的大脑可塑性响应环境的变化。内在可塑性的改变神经元的电特性对燃烧率的变化。秀丽隐杆线虫有一组神经元,使虫寻找氧气来源。通过公开他们的线虫高氧环境在生命的前十天,研究人员能够证明这些神经元变得过度刺激而无法适应后续氧浓度的变化。有趣的是,这种感觉僵硬的状态是可逆的。通过降低氧感受细胞的活动,团队恢复蠕虫的简单的神经系统的灵活性。
钙的因果作用
处理秀丽隐杆线虫,布施的团队审问这些发现的遗传和分子基础前所未有的细节。“他们的细胞的基因表达改变。基本上,从因素维持细胞转变他们的资源可塑性那些保持更高燃烧率,”布希说。
布施的团队确认中断钙的微妙的平衡,使正常神经功能作为一个因素在这个失去可塑性。改变蛋白质没有以前与老化,如calcium-potassium换热器NCKX,这个中断被证明是至关重要的。
“这些都是守恒的跨物种的基本机制,”布希说。他的团队的发现符合类似的工作在人类进行的,研究大脑是如何受到神经退行性疾病的影响。同时低身体和大脑的活动被广泛认为是这些疾病的危险因素,涉及Busch表明有更多的细微差别不仅仅是鼓励老年人占用数独:“这并不是故事的全部。我们这里,是另一个危险因素。多动症是非常糟糕的。间接,但很明确的证据表明,人类大脑的部分显示过度活跃的早期生活是那些在晚年神经退化的牺牲品。”
最终,布希看到研究的许多方面持乐观态度。他说,大脑过度刺激未来的研究应该检查减少多动症是否会帮助恢复认知老化的大脑的可塑性。现在,他只是简单地说,一个旧的大脑可以从休息中获益。
“如果你长期压力你的大脑,它会损害其学习新事物的能力。我认为重要的是要休息。”
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