Открыт новый ген, отвечающий за мышление (2 фото)

мозг, геном, IQ, Открыт новый ген, отвечающий за мышление

Продолжительность человеческой жизни постепенно растет. Это хорошо, но в процессе старения мыслительные способности начинают ухудшаться. Многие ученые сегодня заняты поиском средств, которые позволят замедлить или вовсе остановить это ухудшение.

Одну из исследовательских групп, работающих в этом направлении, возглавляют доктор Дена Дубал (Калифорнийский университет в Сан-Франциско) и доктор Леннарт Мак (Институт Гладстона, также Сан-Франциско). Они изучают роль трансмембранного белка клото, связанного с геном KL. Одна из частных разновидностей этого гена, KL-VS, способствует долголетию. Одна из возможностей, которые обеспечивает  KL-VS — снижение риска инфаркта у лиц старшего возраста. Дубал и Мак предположили, что он же может помочь в борьбе со снижением уровня когнитивных способностей.

Их открытие было поразительным. KL-VS не мешает снижению уровня мыслительных способностей,  но зато он повышает IQ в среднем на 6 пунктов вне зависимости от возраста человека.

Если эти результаты, опубликованные на днях в Cell Reports, подтвердятся, то KL-VS станет самым важным генетическим агентом изменений интеллекта не патологического характера.

Свое открытие Дубал и Мак сделали, когда изучали выборку из 220 добровольцев в возрасте от 52 до 85 лет с целью выяснить влияние KL-VS на процессы старения. Он создавали агрегированный показатель интеллекта, построенный на основе показателей памяти, внимания, владения речью и зрительно-пространственной ориентации.

В соответствии с измерениями была выдвинута гипотеза, что люди, имеющие в хромосомах VS-версию гена KL, обладают лучшими способностями к мышлению по сравнению с другими. Когда исследователи изучили данные, собранные двумя другими группами, работавшими по другим темам, оказалось, что те также подтверждают эту гипотезу. Это позволило расширить выборку участников исследования до 718 человек, 20% которых, обладало VS-KL.

Отличие в 6 пунктов IQ является экстраполяцией — тесты, предложенные учеными, не измеряли коэффициент интеллекта напрямую. Но если эта оценка верна, то изменения в гене KL могут составлять до 3% влияния на изменения IQ среди населения в целом (точнее, среди совокупности белых американцев, к которым относятся все добровольцы). Для сравнения, предыдущие «рекордсмены» - гены HMGA2 и NPTN обеспечивают по 0,5% влияния каждый.

Такие результаты нуждаются в многократной проверке, поскольку человеческий геном содержит огромное количество оснований и возможно возникновение ложной корреляции. Но есть две причины думать, что исследователи правы. Во-первых, зависимость была обнаружена сразу тремя независимыми исследованиями. Во-вторых, Дубал и Мак не остановились на полученных результатах и изучили действие KL-VS в лабораторных экспериментах над мышами.

Они добавили мышиный эквивалент  KL-VS в геном некоторых мышей, у которых благодаря этому повысился уровень белка клото (как и у людей с этим геном).

Генетически модифицированные мыши лучше запоминали лабиринты и лучше других справлялись с прочими заданиями, которые давали им ученые.

Анализ их мозговой ткани показал изменения в структуре синапсов, контактов между нейронами.

Сигналы достигают синапсов в химической форме. Наиболее распространенный нейротрансмиттер — глутамат — подхватывается принимающей клеткой с помощью молекул NMDA. Как известно из ранее опубликованных работ, глутамат усиливает синаптические связи (а его отсутствие, ослабляет их). Предполагается, что именно это явление лежит в основе памяти.

С помощью генной инженерии команда исследователей изменила характер NMDA-рецепторов в гиппокампе и фронтальной коре мышиного мозга (в первую очередь за память ответственны две этих области). Путем экспериментов Дубал и Мак смогли выяснить, что белок клото, содержание которого улучшает память, увеличивает количество молекулярных субъединиц GluN2B NMDA-рецепторах.

Ученые надеются, что их открытие поможет в борьбе с возрастными мыслительными нарушениями. Разработка препарата, повышающего уровень белка клото не так сложна и пока нет причин ограничивать его употребление у пожилых людей. Возможно, уже скоро появятся таблетки для улучшения памяти с доказанной эффективностью, доступные всем людям. Кроме тех, кто и так обладает геном KL- VS.


Интересные материалы: