Результаты исследования, проведенного группой специалистов из Университета штата Юта, Массачусетского технологического института (США) и Токийского университета (Япония), опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
С возрастом головной мозг теряет гибкость, возможность приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды (нейронную пластичность), что негативно сказывается на обучении, памяти и других когнитивных функциях. Так называемое «критическое окно», когда пластичность мозга находится на пике, открыто лишь в детстве, и позже закрывается. Почему это происходит, что заставляет «окно» быть сначала открытым, а затем закрываться, и можно ли его снова открыть, — в поисках ответов на эти вопросы исследователи обратили внимание на ген Arc.
Предыдущие исследования, проведенные той же группой ученых, показали, что у мышей с отсутствующим геном Arc «критическое окно» никогда не открывается. Зрительная кора мозга таких мышат не адаптируется к отсутствию визуальных сигналов от одного из глаз. На основании этих данных исследователи предположили, что именно ген Arc является тем «ключом», который открывает и закрывает «критическое окно». Эта гипотеза была подтверждена результатами новых экспериментов на мышах. Так, мозг животных, у которых активность этого гена искусственно поддерживалась на протяжении всей жизни, оставался пластичным до старости. В пожилом возрасте их зрительная кора адаптировалась к отсутствию зрения в одном глазу также хорошо, как и у юных особей.
Мало того, когда ученые методами генной инженерии вводили Arc пожилым мышам, у которых «критическое окно» давно закрылось, пластичность их мозга восстанавливалась. Зрительная кора старых мышей снова, как в детстве, начинала успешно адаптироваться к новым условиям.
Исследователи считают, что полученные данные о ключевой роли гена Arc в биологическом механизме, обеспечивающем нейронную пластичность, открывают новые перспективы для создания методов омоложения мозга. «Получается, что, манипулируя всего одним геном, мы можем восстановить пластичность мозга», — отметил ведущий автор исследования Джейсон Шеперд (Jason Shepherd). Если окажется, что у мышей и человека механизм регулирования нейронной пластичности один и тот же, появится возможность затормаживать старческое угасание интеллекта, а также ускорять восстановление мозга после инсульта или травмы, полагает Шеперд.
Читайте также о супертехнологиях продления жизни.
