Физическите и умствените упражнения са полезни не само за здравето на нашия собствен мозък, но и за способността за учене на бъдещите ни потомци, показа изследване при мишки. Тази специфична форма на унаследяване се опосредства от определени РНК молекули, повлияващи генната активност. Те се натрупват както в мозъка, така и в половите клетки след физическа и умствена дейност, докладваха изследователи от Германския център за невродегенеративни болести (DZNE) в Гьотинген и Мюнхен, и Университетския медицински център в Гьотинген (UMG).
Придобитите умения не видоизменят ДНК последователността и следователно не могат да бъдат предадени на поколението – това беше господстващото вярване в областта на генетиката много дълго време. Но през последните години учени откриха обстоятелства, които отхвърлят този принцип. Така например лошото хранене увеличава риска от болести – не само нашия, но и на нашите деца. Фактори от ежедневието като стрес или травма също могат да окажат влияние и върху бъдещото поколение. Учените наричат това „епигенетично“ унаследяване, защото не е свързано с промени в ДНК.
Наследени способности за учене
Професор Андре Фишър и екипът му изследвали унаследяването на друго придобито умение – способността за учене. Добре известно е, че физическата и умствената активност подобряват въпросната способност и ограничават риска от болести като алцхаймер. Учените демонстрираха при мишки, че способността за учене се предава на следващото поколение чрез епигенетично унаследяване. Когато мишките живеели в стимулираща среда, в която правели много упражнения, потомството им също се облагодетелствало – в сравнение с животните в контролна група то постигало по-добри резултати на тестове, оценяващи способността за учене. При тези гризачи била установена и подобрена синаптична пластичност в хипокампуса – регион на мозъка, който е важен за ученето. „Синаптичната пластичност“ е мярка за ефективността на комуникацията между невроните и като такава съставлява клетъчната основа за ученето.
След това учените изследвали какъв механизъм може да е отговорен. За целта се фокусирали върху епигенетичното унаследяване от бащите и потърсили неговата материална база в спермата. Тя съдържа бащина ДНК, а също и РНК молекули. Изследователите провели опити, за да открият ролята на последните при наследяването на способността за учене. Те извлекли РНК от спермата на мишките, които били физически и умствено активни, и ги инжектирали в оплодени яйцеклетки. Потомството, което се родило, също се оказало с подобрена синаптична пластичност и способност за учене. Следователно физическата и умствената активност имали положителен ефект върху познавателните способности на поколението, който бил опосредстван от РНК в спермата.
При по-нататъшните опити учените успели по-точно да идентифицират РНК молекулите, които отговарят за епигенетичното унаследяване. Те показали, че две така наречени микроРНК молекули, miRNA212 и miRNA132, може да са отговорни поне отчасти за унаследената способност за учене. МикроРНК са контролни молекули, които влияят върху генната активност. За първи път се свързва епигенетичен феномен с определени микроРНК, казва Фишър.
Освен това изследователите открили, че miRNA212 и miRNA132 се натрупват в мозъка и спермата на мишките след физическа и умствена активност. От по-рано е известно, че тези молекули стимулират образуването на синапси в мозъка, с което подобряват способността за учене. Чрез спермата те се предават на следващото поколение. „Предполага се, че те модифицират развитието на мозъка по много фин начин, подобрявайки връзката между невроните. Това има като резултат когнитивно предимство за потомството“, посочва Фишър.
Сега учените възнамеряват да открият дали miRNA212 и miRNA132 се натрупват и в човешката сперма след фази на физическа и умствена активност.
Превод от английски
Калина КАМЕНОВА
