Богатая событиями жизнь может менять хромосомы

Новые впечателния и богатые внешние стимулы могут перестраивать хромосомы в клетках мозга так, чтобы мозгу лучше думалось, сообщает «Наука и жизнь».

Чтобы оставаться здоровым, мозг должен быть всё время чем-нибудь занят: ему нужны новые запахи, новые вкусы, новые впечатления, новые умственные упражнения, проблемы, задачи и т. д. Известно, что интенсивные умственные нагрузки, которые мы обеспечиваем себе на протяжении всей жизни, помогают затормозить старение мозга, ухудшение памяти и других когнитивных функций.

Когда речь идёт об экспериментах с животными, то там обычно фигурирует интересная и сложная среда обитания. Например, крыса, у которой в клетке есть много разных переходов, много разных игрушек, которая сталкивается с разными запахами будет чувствовать себя лучше, чем крыса, которая живёт в скучной обстановке.

Когда у человека начинается интенсивная интересная жизнь, в его мозге у нейронов появляются новые отростки, они формируют новые соединения, новые нейронные цепочки. Для обеспечения их работы происходят изменения и в обслуживающих системах: в кровеносных сосудах и в нейроглии. Но, как оказалось, изменения происходят и на гораздо более глубоком внутриклеточном уровне.

 

Сотрудники Барселонского научно-технологического института в своей статье в Frontiers in Molecular Neuroscience описали, как меняются хромосомы в нейронах в ответ на богатые и разнообразные внешние стимулы. Молодые мыши жили в очень насыщенной среде: у них в клетке были туннели, разные шары, кубики и другие предметы, плюс мыши жили не поодиночке, а большими компаниями. Других мышей селили компаниями поменьше, и обстановка в клетках у них была бедная. Исследователи сравнивали состояние хромосом у тех и у других.

Как известно, разные участки хромосом могут быть в закрытом, плотноупакованном виде и открытом, слабоупакованном. Плотность упаковки зависит от белков гистонов, которые постоянно находятся вместе с ДНК. При плотной упаковке гены оказываются недоступны для считывания информации с них. Если упаковка слабеет, ДНК образует свободные нити и петли, на которые могут сесть ферменты, читающие генетическую информацию.

В более разнообразном внешнем окружении в ДНК распаковываются регуляторные участки — особые последовательности, от которых зависит активность разных генов. Эти участки-регуляторы распаковывались не только в нейронах, но и в служебных глиальных клетках.

Исследователи показали, как в насыщенном жизненном окружении в клетках мозга меняется активность трёх белков, которые помогают распаковать ДНК и смонтировать её в пространстве для активации нужных генов. В результате у мышей активируются гены, необходимые для роста нейронных отростков, для формирования синапсов и т. д. Внешне, на уровне организма, это может проявиться в развитии старых способностей и возникновении новых.