Может ли доза солнечного света сделать вас умнее?

Istock,   Виорика   Солнечное ультрафиолетовое (УФ) излучение является основной причиной рака кожи, но оно также имеет некоторые преимущества для здоровья, такие как увеличение производства необходимого витамина D и улучшение настроения Istock, Виорика Солнечное ультрафиолетовое (УФ) излучение является основной причиной рака кожи, но оно также имеет некоторые преимущества для здоровья, такие как увеличение производства необходимого витамина D и улучшение настроения. Сегодня (17 мая) отчет в клетка добавляет улучшенное обучение и память к неожиданным преимуществам UV.

Исследователи обнаружили, что у мышей воздействие ультрафиолетового света активирует молекулярный путь, который увеличивает выработку химического глутамата в мозгу, повышая способность животных учиться и запоминать.

«Предмет представляет большой интерес, поскольку он обеспечивает дополнительную поддержку недавно предложенной теории регуляции ультрафиолетового света головного мозга и центральной нейроэндокринной системы», - дерматолог. Анджей Сломински из Университета Алабамы, который не принимал участия в исследовании, пишет по электронной почте The Scientist.

«Это интересная и своевременная статья, исследующая связь кожи с мозгом», - отмечает специалист по коже. Мартин Стейнхофф Университетского колледжа Дублинского центра биомедицинской инженерии, который также не принимал участия в исследовании. «Авторы делают интересное наблюдение, связывающее умеренное воздействие ультрафиолета. , , [производство] молекулы урокановой кислоты. Они предполагают, что эта молекула проникает в мозг, активирует глутаминергические нейроны посредством высвобождения глутамата, и что память и обучение увеличиваются ».

В то время как работа «увлекательна, очень дотошна и чрезвычайно детальна», говорит дерматолог Дэвид Фишер из Массачусетской больницы общего профиля и Гарвардской медицинской школы, «это не значит, что ультрафиолетовое излучение действительно полезно для вас. , , , Повсеместно, для человечества, ультрафиолетовое излучение действительно опасно ».

Вей Сюн из Университета науки и технологии Китая, который руководил исследованием, не ставил своей целью исследовать влияние ультрафиолета на мозг или связь кожи с мозгом. Он наткнулся на свое первоначальное открытие «почти случайно», объясняет он в электронном письме Ученому. Сюн и его коллеги использовали масс-спектрометрию техника недавно они были разработаны для анализа молекулярного содержимого отдельных нейронов, когда их результаты выявили неожиданное присутствие урокановой кислоты - малоизвестной молекулы, образующейся в коже в ответ на ультрафиолетовое излучение.

«Это было неожиданностью, потому что мы проверили всю литературу и не нашли сообщений о существовании этой маленькой молекулы в центральной нервной системе», - пишет Сюн.

Имея мало информации, чтобы продолжить, Сюн и его коллеги решили посмотреть, может ли УФ-излучение также повысить уровень урокановой кислоты в мозге. Они подвергали выбритых мышей воздействию низкой дозы ультрафиолетового излучения, ответственного за солнечный ожог у людей, в течение 2 часов, а затем проводили масс-спектрометрию на отдельных клетках головного мозга животных. Конечно, уровни урокановой кислоты увеличились в нейронах животных, подвергшихся воздействию света, но не в контрольных животных.

Урокановая кислота может поглощать ультрафиолетовые лучи и, в результате, может защищать кожу от вредного воздействия солнца. Но в печени и других периферических тканях также известно, что кислота является промежуточной молекулой, генерируемой в метаболическом пути, которая превращает гистидин в глутамат. Учитывая роль глутамата в головном мозге как возбуждающего нейротрансмиттера, Сюн и его коллеги интересовались, чтобы проверить, может ли наблюдаемое УФ-зависимое увеличение урокановой кислоты в нейронах сочетаться с увеличением выработки глутамата. Это было.

Затем команда показала, что ультрафиолетовое излучение усиливает электрическую передачу между глутаминергическими нейронами в срезах мозга, взятых у животных, подвергшихся воздействию ультрафиолета, но не у контрольных животных. Этот эффект, индуцированный ультрафиолетом, был предотвращен, когда исследователи ингибировали активность фермента уроканазы, который превращает урокановую кислоту в глутамат, что указывает на то, что кислота действительно была медиатором индуцированного ультрафиолетом повышения глутаминергической активности.

Наконец, команда показала, что мыши, подвергшиеся воздействию ультрафиолета, лучше справляются с задачами по обучению и распознаванию движений, чем их неэкспонированные коллеги. И, как и прежде, лечение животных ингибитором уроканазы предотвратило вызванное ультрафиолетом улучшение обучения и памяти. Введение урокановой кислоты непосредственно животным, не подверженным ультрафиолетовому излучению, также стимулировало улучшение обучения и памяти, аналогичное тем, которые достигаются при воздействии ультрафиолета.

Будут ли результаты, полученные на мышах, которые ведут ночной образ жизни и редко видят солнце, верны для людей, еще предстоит определить. Но, по словам Фишера, если результаты все же подтвердятся, обнаружение того, что одна только урокановая кислота может улучшить процесс обучения и память, может предложить «способ использования этой информации для пользы людей, не подвергая их разрушительному воздействию ультрафиолета».

Х. Чжу и др. «Умеренное воздействие ультрафиолета улучшает процесс обучения и память благодаря развитию нового пути биосинтеза глутамата в мозге». клетка , doi: 10.1016 / j.cell.2018.04.014, 2018.