环境因素如何造就年轻的大脑
刺激的环境使“海马体”（大脑的记忆控制中心）保持年轻。其原因是影响基因调控的分子机制。
德国神经退行性疾病中心官网6月29日消息
可以说，刺激的环境使大脑的记忆控制中心“海马体”保持年轻。其原因是影响基因调控的分子机制。这些来自小鼠研究的最新发现提供了线索，说明为什么积极、多样的生活有助于在老年时保持心理健康。德国神经退行性疾病中心（German Center for Neurodegenerative Diseases，DZNE）和德累斯顿工业大学（Technische Universität Dresden）再生疗法中心 (CRTD) 的研究人员在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上对此进行了报告。
研究于2021年6月23日发表在《Nature Communications》（最新影响因子：12.121）杂志上
人类 DNA（这也适用于小鼠）包含数千个基因。然而，决定细胞功能和健康与否的不仅是基因蓝图，而且最重要的是哪些基因可以开启或关闭。众所周知，衰老、生活条件和行为会影响这种激活基因的能力。这种被称为“表观遗传学”的现象是当前研究的重点。为此，包括 Sara Zocher 博士和 Gerd Kempermann 教授在内的研究人员检查了在不同环境中长大的小鼠：一组动物从小就经历了玩具和隧道管的“丰富”环境。第二组的啮齿动物则没有这样的机会。
附着在DNA上的甲基
当科学家们检查基因组时，他们发现那些在刺激环境中长大的小鼠，随着年龄的增长，DNA 的某些化学标签只有相对较小的变化。而在来自低刺激环境的小鼠中，这些变化在年幼和年老的动物之间更明显。DZNE 德累斯顿发言人、DZNE 研究组组长兼 CRTD 科学家 Gerd Kempermann 解释说：“我们登记了粘附在 DNA 上的所谓甲基。这些化学物质本身不会改变基因信息。但是它们会影响个体基因能否被激活。”
Gerd Kempermann
大脑的可塑性
这种“表观遗传标记”往往会随着年龄的增长而减少，但在生活条件刺激的动物中，甲基的减少量相对较小。因此，在不同环境中长大的老年小鼠中，基因活动在某种意义上一直保持年轻。特别是，这影响了一系列与海马体中生长新神经元和细胞连接相关的基因。“从表观遗传上讲，这些动物保留了更年轻的海马体，”Kempermann 说。因此，与在低刺激环境中长大的同龄小鼠相比，这些小鼠的大脑更具延展性——专家称其具有更大的“神经可塑性”（ neuroplasticity）。
目前的研究不包括行为实验。然而，Kempermann 指出，许多其他研究表明，在高刺激环境中饲养的小鼠在记忆测试中的表现优于来自低刺激环境的小鼠。“可以公平地假设这种心理健康是由于我们观察到的甲基化模式的稳定，”这位神经科学家说， “当然，问题是我们的发现在多大程度上也适用于人类。在这里，情况可能更复杂。毕竟，生活条件如何影响行为以及人类对外部刺激的反应方式比小鼠要复杂得多。然而，我们有充分的理由相信基本的表观遗传原理在人类和小鼠中是相同的。”
德国神经退行性疾病中心
参考文献
Source：DZNE - German Center for Neurodegenerative Diseases
How environmental factors could provide for a young brain
Reference：
Zocher, S., Overall, R.W., Lesche, M. et al. Environmental enrichment preserves a young DNA methylation landscape in the aged mouse hippocampus. Nat Commun 12, 3892 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23993-1