科技前沿
研究人員發現，神經系統的活動可能會影響人類的壽命——神經興奮或導致壽命縮短，而抑制神經過度活動似乎有助延長壽命。此前已被證明能防止大腦退化的保護因子REST蛋白，再次被證明在與衰老相關的分子級聯反應中扮演著關鍵角色。研究人員指出，研究結果或有助於開發藥物，以及對阿爾茨海默病和雙相情感障礙等疾病進行干預。
名詞解釋
級聯反應:在一系列連續事件中前面一種事件能激發後面一種事件的反應。
秀麗隱杆線蟲：一種無毒無害、可以獨立生存的線蟲，其個體小，成體僅1.5mm長，為雌雄同體，可自體受精或雙性生殖，在20℃下平均存活時間為3.5天，常被作為分子生物學和發育生物學研究領域的模式生物，近年來常被用於抗衰老研究。
大腦的過度活動與壽命縮短有關
近日，哈佛大學醫學院布拉瓦特尼克研究所科學家牽頭進行的研究顯示，長期以來被認為與阿爾茨海默病和癲癇等疾病有關的大腦神經活動，也對人類的衰老和壽命有影響。基於對人類大腦、小鼠和蠕蟲的研究，研究人員得出的結論是：大腦的過度活動與壽命縮短有關，而抑制這種過度活動可以延長壽命。
這一發現首次為神經系統活動影響人類壽命提供了證據。儘管先前的研究表明神經系統的某些部分會影響動物的衰老，但神經活動在衰老過程中，尤其是在人類衰老過程中所起的作用仍然是一個謎。
“這個發現中一個有趣的問題是，像神經迴路這種短暫的活動狀態可能會對生理學和壽命產生深遠的影響。”該研究的資深作者，英國皇家科學院遺傳學教授、保羅·F·格倫衰老生物學中心聯合主任楊克納說。
神經興奮似乎沿著胰島素和胰島素樣生長因子信號途徑起作用，這個信號級聯反應的關鍵似乎是一種叫做REST的蛋白，這種蛋白質之前曾被楊克納實驗室證明可以保護衰老的大腦免受阿爾茨海默病和其他壓力的影響。
神經活動是指大腦中不斷閃爍的電流和傳導。作者指出，過度的活動或興奮能通過多種方式表現出來——從肌肉抽搐到情緒或思想的變化。
改變神經興奮會影響壽命
目前，研究人員還不清楚一個人的思想、性格或行為如何影響他們的壽命。“未來研究領域將是確定這些發現如何與高階人類大腦功能相關聯，這個新領域令人興奮。”楊克納說。
上述新發現提出了一種可能性：某些藥物或者某些行為，比如針對休息的藥物或冥想，或許可以通過調節神經活動來延長壽命。此外，這項研究可能也有助於為阿爾茨海默病和雙相情感障礙等涉及神經過度活動的疾病設計新的治療方法。楊克納指出，人類神經活動的變異可能有遺傳和環境兩方面的原因，這將為未來的干預治療開闢道路。
在這項研究中，楊克納和他的同事分析了數百名60歲到100歲之間死者的腦組織中的基因表達模式，其中涉及各種基因的開啟和關閉程度。這些腦組織捐贈者生前認知功能完好，沒有患過痴呆症。
楊克納發現，年齡較大和較年輕死亡者的腦組織之間出現了顯著的差異：85歲以上的長壽者與60歲至80歲之間死亡的人相比，與神經興奮相關的基因表達量較低。
問題是，這種神經興奮的差異僅僅是與決定壽命的更重要的因素一起出現，還是興奮水平直接影響壽命？如果神經興奮水平直接影響壽命長短，它是如何發生作用的呢？
為此，研究小組進行了一系列實驗，包括對秀麗隱杆線蟲模型生物的基因、細胞和分子生物學測試；對轉基因小鼠的分析以及對已故的百歲老人腦組織的分析。
上述實驗表明，改變神經興奮確實會影響壽命。科學家進一步從分子水平闡明瞭這個過程中可能發生的事情。
助力長壽類藥物的開發
研究人員發現，已被證實能起調節基因作用的REST蛋白也能抑制神經興奮。在動物模型中，阻斷REST蛋白或其等效物會導致更高的神經活性和更早的死亡，而增強REST蛋白則能得到相反的效果。並且，已故的百歲老人腦細胞核中REST蛋白的含量明顯高於已故的七十歲的老人。
“看到所有這些不同的證據匯聚在一起，這是非常令人興奮的。”研究合著者、英國醫學科學院遺傳學教授科萊亞科沃說。
研究人員發現，從蠕蟲到哺乳動物，REST蛋白抑制中樞神經興奮相關基因的表達。較低的神經興奮程度反過來又激活了一組被稱為叉頭轉錄因子的蛋白質。這些蛋白質已被證明通過胰島素或IGF信號在許多動物中導入“長壽路徑”。
除了在延緩神經退行性病變方面的作用外，REST蛋白在長壽中的作用也為開發相關藥物提供了額外的動力。雖然要確定這類治療是否能減少神經興奮、促進健康老化或延長壽命還需要很長時間和許多測試，但這一概念已經吸引了一些研究人員。
“通過激活REST蛋白以降低人類興奮性神經活動並延緩衰老，這個可能性令人非常興奮。”科萊亞科沃說。但她同時指出，如果沒有大量的老年人作為研究樣本，這項工作不可能完成。
鏈接：睡眠有助“洗腦”
美國研究人員最新報告說，他們用磁共振成像等技術觀察一些志願者的頭部，發現人入睡後腦脊液會有節律地幫助沖洗大腦，清除大腦中的代謝產物。
美國波士頓大學等機構研究人員在新一期美國《科學》雜誌上發表論文說，他們招募了13名志願者，並利用磁共振成像等技術觀測這些志願者睡眠時的腦部活動。結果發現，當人睡著時，大腦的神經元會安靜下來，隨後血液會從腦部流出，腦脊液隨即流入，並且有節律地幫助沖洗大腦。
這項新研究有望幫助科研人員進一步瞭解自閉症、阿爾茨海默病等與睡眠問題相關的疾病，以及與年齡相關的大腦損傷等。
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