いくつかの脳領域は老化において若々しいつながりを保ちます
成人期に「子供のような」能力を維持するこの能力は、年齢を重ねるにつれて、新しいスキルを学び、新しい記憶を形成する能力に貢献する可能性があります。
セントルイスのワシントン大学医学部とシアトルのアレン脳科学研究所の研究者たちは、脳のさまざまな領域の遺伝子活性レベルを比較することによって、新しい発見に到達しました。
彼らは、細胞間の新しい接続の構築に関連する遺伝子がより高い活動レベルを持っている大人の脳の地域を特定しました。同じ遺伝子は若い脳でも非常に活発であるため、研究者たちはこの遺伝子活動のパターンを「子供らしい」と呼んでいました。
「チンパンジーやサルを含む他の近縁種と比較した場合、成人の脳は一般にこれらの遺伝子の中でより多くの活動を持っていることをすでに知っていました」と筆頭著者のManu S. Goyal、M.D.は述べました。
「私たちの新しい結果は、この活動を、脳に接続を追加するために必要な新しい神経細胞の枝などの生物学的構造の構築に役立つことが知られているエネルギー生成の形式に関連付けます。」
科学者たちは、脳細胞間の新しいリンクが、脳の成長が止まった後もずっと新しい記憶とスキルをコード化するのに役立つと信じています。
研究はジャーナルに掲載されました 細胞代謝.
数年前、筆頭著者であるMarcus Raichle、M.D.は、脳のいくつかの領域が非常に高い割合で砂糖を消費していることに気づいたとき、脳の糖と酸素の貪欲な消費を調査してエネルギーを作り、他の機能を有効にしました。
彼と彼の同僚は後に、これらの地域が好気性解糖と呼ばれる代替のエネルギー生産プロセスに積極的に関与していたためであると示しました。
「好気性解糖は、たまたま癌細胞や他の急速に成長している細胞に好まれる糖消費の形です」とゴヤルは言いました。
「これは、好気性解糖を使用する脳の領域が、最も子供のような遺伝子活動を持っているもの、すなわち新しい脳細胞のつながりを形成するのを助けるものであるかどうか疑問に思いました。」
Raichleは新しい研究のために、Michael Hawrylycz、Ph.D.と協力して、脳のさまざまな部分およびさまざまな年齢の人々の遺伝子の活動を詳述するデータベースであるAllen Human Brain Atlasを作成しました。
研究者がアトラスを使用して好気性解糖率の高い脳領域の遺伝子活性を調べたところ、これらの領域には他の脳領域よりも子供のような遺伝子活性があることがわかりました。
彼らはまた、他の地域よりもこれらの地域で一貫してより活発であった100以上の遺伝子を特定しました。
研究の一環として、Goyalは他の科学者による以前の研究のデータも分析して、幼児の脳全体に好気性解糖があることを示しました。
「成人の脳では、好気性解糖が砂糖消費全体の約10〜12％を占めています」と彼は述べた。
「幼い子供では、好気性解糖が砂糖全体の使用量の30〜40％を占めます。」
好気性解糖は、酸素と糖を使用する別の方法である酸化解糖よりもエネルギー生産の効率が低くなります。しかし科学者たちは、前者が急速な成長のためのより良いエネルギー源であると考えています。
「成人であっても、急速に変化して順応している脳の部分があり、それが好気性解糖が成人の脳で引き続き使用されている理由である可能性があります」とGoyal氏は述べた。
研究者たちは現在、好気性解糖を使用する特定の脳細胞の問題が、自閉症や精神遅滞などの神経発達上の問題に寄与するのか、アルツハイマー病などの神経変性疾患に寄与するのかを研究しています。
「新しい接続を作成するために成人の脳細胞の代謝要件をサポートする能力は、いつの日か脳損傷や神経変性疾患を治療するために重要になるかもしれません」とGoyalは説明しました。 「やるべきことはたくさんありますが、これは興味深い洞察です。」
出典：ワシントン大学–セントルイス
