DeepTech深科技 - 中科大《Cell》发文:晒太阳有助于提高学习能力

上一篇(左方向键) 下一篇(右方向键) 回目录(回车键) 粗体(B键)  正常(N键) 随机浏览(S键)   浏览次数:34    发布时间:2018/5/18 16:34:32   出处:DeepTech深科技   

  太阳光中的紫外线是造成皮肤癌的主要原因之一,但它也能给人类健康带来好处,比如促进维生素D的合成和改善情绪。根据 5 月 17 日发表在 Cell 上的一篇报告,紫外线还有一个我们都意想不到的好处——增强大脑的学习和记忆功能。

  来自中国科学技术大学的研究人员发现,紫外线的照射可激活小鼠大脑细胞中的一条分子通路,促进谷氨酸的生成,从而增强小鼠的学习和记忆能力。

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  图丨本文的作者及其单位均来自中国

  “这项研究为最近提出的关于紫外线能调节大脑和中枢神经内分泌系统的理论提供了证据,因此备受关注。” 阿拉巴马大学的皮肤科医生Andrzej Slominski在写给The Scientist中的电子邮件称。

  “这篇论文将大脑和皮肤联系了起来,很有趣而且也很‘及时’。” 都柏林大学生物医学工程中心的皮肤科学家Martin Steinhoff指出,“作者进行了一个有趣的观察,将中等强度的紫外线照射和尿刊酸分子联系起来。他们猜想尿刊酸分子能进入大脑,激活谷氨酰胺能神经元释放谷氨酸,从而增强记忆和学习能力。

  虽然这个发现很吸引人,实验设计很严谨也很详细,马萨诸塞州总医院和哈佛医学院的皮肤科医生David Fisher说:“但这并不意味着紫外线对人类是有好处的。综合来看,紫外线还是危险的。”

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  来自中国科学技术大学教授熊伟是该研究的领导者。他表示,这项研究是偶然发现的结果,起先他并没有要研究紫外线对大脑或皮肤-大脑连接影响的意图。但团队通过自主开发的质谱技术,意外发现神经元细胞中存在尿刊酸——一种在紫外线照射下皮肤细胞产生的分子。

  “我们没有找到任何有关这个发现的文献,这让我们感到非常意外”,他写道。

  尽管没有相关的研究可以做参考,团队还是决定看看紫外线照射是否能够增加大脑中尿刊酸的含量。他们用低剂量的紫外线(能引起人类皮肤晒伤的强度)照射剃毛后的小鼠2小时,然后对小鼠的脑细胞进行质谱分析。果然,和对照组相比,紫外线照射后的小鼠神经元中的尿刊酸水平增加。

  在皮肤中,尿刊酸通过吸收紫外线,能削弱紫外线对皮肤的伤害。但在肝脏和其他外周组织中,尿刊酸则被认为是组氨酸——谷氨酸转化的中间分子。考虑到谷氨酸在大脑中是一种兴奋性神经递质,魏雄和他的同事猜想,神经元中呈紫外线依赖性的尿刊酸含量增加是否与谷氨酸增加有关呢?实验发现两者确实有关。

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  接下来,研究小组发现,和对照组相比,紫外光增强了小鼠脑组织切片中谷氨酰胺能神经元之间的电传递。但是,当研究人员抑制将尿刊酸转化为谷氨酸的尿刊酸酶活性后,这种紫外线诱导的效应不复存在,这表明尿刊酸确实是紫外线诱导的谷氨酰胺活性增强的中间分子。

  最后,研究小组还发现,和对照组相比,暴露于紫外线的小鼠在运动学习和识别记忆任务方面表现更好。并且,和上面的结果一致的是,用尿刊酸酶抑制剂处理小鼠后,紫外线照射引起的学习和记忆增强效应也不复存在了。此外,和紫外线照射一样,直接向小鼠中注射尿刊酸也能改善小鼠的学习和记忆情况。

  鉴于鼠类主要在夜间活动,很少接触紫外线,和人类有着较大的不同,因此现在还不确定这项发现是否适用于人类。但是,Fisher说,如果适用,我们就不用担心紫外线带来的损害了,因为只需使用尿刊酸就能达到紫外线照射带来的学习和记忆功能增强效果。

  

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