Kondisyonunuz çocuklarınızın beyin gücünü artırabilir mi?
Almanya'da yapılan yeni araştırmaya göre babalar, spermlerindeki moleküler değişiklikler yoluyla fiziksel ve zihinsel olarak aktif olmanın getirdiği gelişmiş öğrenme yeteneğini aktarabilirler.
Dergide yayınlanan bir makalede Hücre RaporlarıAlman Nörodejeneratif Hastalıklar Merkezi'nden (DZNE) ve yine Almanya'daki Göttingen Üniversitesi Tıp Merkezi'nden araştırmacılar, fareler üzerinde çalıştıktan sonra bu sonuca nasıl vardıklarını açıklıyorlar.
Çok fazla egzersiz içeren uyarıcı bir ortama maruz kalmanın, yetişkin erkek farelerde öğrenme yeteneğini artırmanın yanı sıra, bu yararın yavruları tarafından miras alındığını da buldular.
Daha ileri testler, etkinin babaların spermlerindeki RNA moleküllerindeki değişikliklerden geçtiğini ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, birincil sorumlu olarak miRNA212 ve miRNA132 adı verilen iki spesifik mikroRNA molekülünü tanımladılar. MikroRNA'lar, altta yatan DNA'yı değiştirmeden gen aktivitesini kontrol eden bir molekül grubudur.
Yeni çalışma, becerilerin DNA içermeden bir sonraki nesle aktarılabildiği "epigenetik" bir kalıtım sürecinin daha fazla kanıtını sağlıyor.
Epigenetik kalıtım
DZNE'de Psikiyatri ve Psikoterapi Bölümü'nde profesör olan kıdemli çalışma yazarı André Fischer ve meslektaşları makalelerinde, kalıtımın “genetik olmayan mekanizmalarının” son kanıtlarını özetliyorlar.
Mekanizmalar, bilim adamlarının, bir neslin yaşam tarzı ve diyet gibi çevresel faktörlerin gelecek neslin biyolojik gelişimini, sağlığını ve hastalığını nasıl etkilediğine dair giderek daha fazla kanıt topladıkları yeni ortaya çıkan epigenetik alanıyla ilgilidir.
Epigenetik mekanizmalar, DNA'yı değiştirmeden gen ifadesini değiştirir. Örneğin, genleri açıp kapatarak ve protein üretim modellerini değiştirerek hücre aktivitesini etkilerler.
Son araştırmalar, epigenetik değişikliklerin sperm yoluyla geçebileceğini göstermektedir. Örneğin yakın zamanda bir konferansta sunulan araştırma, erkek farelerde ömür boyu hafif strese maruz kalmanın spermi, yavrularının beyin gelişimini şekillendirecek şekilde değiştirebileceğini gösterdi.
Egzersiz ve "sinaptik esneklik"
Prof. Fischer ve meslektaşları, "çevresel zenginleştirme" olarak adlandırdıkları bilişsel eğitimle birlikte fiziksel egzersizin beyni etkileyenler de dahil olmak üzere çeşitli hastalıkların riskini azalttığının bilindiğini belirtiyorlar.
Özellikle, sıçanlar ve insanlar üzerinde yapılan çalışmalar, çevresel zenginleşmenin beyin hücrelerinin ne kadar iyi iletişim kurduğunu belirleyen ve aynı zamanda öğrenmenin biyolojik temeli olarak kabul edilen "sinaptik plastisiteyi" artırabileceğini göstermiştir.
Bununla birlikte, araştırmalar zenginleştirilmiş ortamlarda farelerin yetiştirilmesinin yavrularında gelişmiş sinaptik plastisiteye yol açabileceğini ortaya koysa da, maruz kalma yalnızca yetişkinlikte meydana gelirse bunun da doğru olup olmadığı net değildir.
Ek olarak, artan sinaptik plastisitenin miras alındığı mekanizmanın tam olarak anlaşılmadığını, yazarlara dikkat edin.
Bilim adamları, çalışmaları için iki grup erkek fare aldılar. Bir grubun 10 hafta boyunca bol miktarda egzersiz içeren çevresel zenginliği deneyimlemesine izin verirken, diğer grup "evde kafeslerde" kaldı.
Kafesteki farelere (kontroller) kıyasla, çevresel zenginleşme yaşayan farelerin, beynin öğrenme için önemli bir alanı olan hipokampustaki sinaptik aktivitede "önemli bir artış" gösterdiğini keşfettiler.
Fayda, sperm RNA'sından geçer
Araştırmanın bir sonraki aşamasında, araştırmacılar başka iki grup yetişkin erkek fare aldı ve onları aynı rejime tabi tuttu, ancak 10 hafta sonra onları evde kafesli dişilerle çiftleştirdiler.
Ekibin sonuçları, yetişkinlikte çevresel zenginleşme yaşayan erkek farelerin yavrularının, erkek kontrollerin yavrularına kıyasla hipokampal sinaptik aktiviteyi de artırdığını ortaya çıkardı.
Yazarlar, annelerin çevresel zenginliği hiç yaşamadıklarından, yardımın babalardan geçmesi gerektiğini belirtiyorlar.
Daha sonraki deneylerde, babaların sperminden RNA'yı çıkardılar ve onu döllenmiş fare yumurta hücrelerine enjekte ettiler.
Yetişkinlik döneminde çevresel zenginleşmeye maruz kalan farelerin sperm RNA'sına sahip yumurtalarından elde edilen yavruların, kontrol farelerinden sperm RNA'sı olan yumurtalardan gelen yavrulara kıyasla "sinaptik plastisite ve öğrenme yeteneğini artırdığı" keşfedildi.
Araştırmacılar, yetişkinlikte çevresel zenginleşmenin veya fiziksel ve zihinsel olarak daha aktif olmanın yavrularda bilişsel yeteneği artırabileceği ve bunun sperm RNA'sı yoluyla aktarıldığı sonucuna vardılar.
Ekip, daha hassas RNA enjeksiyonları kullanarak, gelişmiş öğrenme yeteneğinin epigenetik kalıtımından sorumlu olan RNA moleküllerini tam olarak belirlemeye çalıştı. Bunun çoğunu miRNA212 ve miRNA132'nin oluşturduğunu buldular.
"İlk defa, çalışmamız özellikle epigenetik bir fenomeni belirli mikroRNA'larla ilişkilendiriyor."
Prof.André Fischer
