آیا فعالیت بدنی بر سلامت فرزندان آینده تاثیر می گذارد؟

ورزش فیزیکی و ذهنی نه تنها برای مغز خود مفید است، بلکه می تواند توانایی یادگیری فرزندان آینده را حداقل در موش نیز داشته باشد. این فرم خاص ارثی مولکول های خاصی از RNA است که فعالیت ژن را تحت تاثیر قرار می دهند. این مولکول ها پس از فعالیت فیزیکی و ذهنی در هر دو مغز و سلول های ژنی انباشته می شوند. پروفسور اندر فیشر و همکارانش از مرکز بیماریهای نورودرمانی آلمان (DZNE) در گوتینگن و مونیخ و مرکز پزشکی دانشگاه گوتینگن (UMG) این یافته ها را در مجله Cell Reports گزارش داده اند .

مهارت های به دست آمده توالی DNA را تغییر نمی دهند و بنابراین نمی توانند به فرزندان منتقل شوند. این باور در زمینه ژنتیک برای مدت بسیار طولانی مورد استفاده قرار گرفت. با این حال، در سال های اخیر، دانشمندان شرایطی را کشف کرده اند که این اصل را رد می کنند. یک رژیم غذایی ضعیف، به عنوان مثال، خطر بیماری را نه تنها برای ما، بلکه همچنین در فرزندانمان هم افزایش می دهد. فاکتورهای شیوه زندگی مانند استرس و تروما می تواند بر نسل بعدی تاثیر بگذارد. دانشمندان این پدیده را “ارگانیسم” می نامند، چرا که آن را با تغییرات در توالی DNA مرتبط نمی کند.

مهارت های یادگیری ارثی

پروفسور آندری فیشر و همکارانش ارثی دیگر توانایی را به دست آورد. شناخته شده است که فعالیت های جسمی و روحی توانایی یادگیری را بهبود می بخشد و خطر بیماری هایی مانند آلزایمر را کاهش می دهد. در موش، دانشمندان نشان دادند که توانایی یادگیری به وسیله ی ارثی اپی ژنتیک به نسل بعدی منتقل می شود. هنگامی که فیشر و همکارانش موش را به یک محرک تحریک آمیز که در آن ورزش بسیار زیادی داشت، مواجه شدند، فرزندانشان نیز از آن بهره مند شدند. در مقایسه با موش های گروه کنترل، آنها نتایجی بهتر در آزمون هایی که توانایی یادگیری را ارزیابی می کردند، به دست آوردند. این جوندگان همچنین به بهبود پلاستیک سیناپسی در هیپوکامپ، ناحیه ای مغزی که برای یادگیری اهمیت دارد، بهبود یافته است. “انعطاف پذیری سیناپتیک” اندازه گیری این است که چگونه سلول های عصبی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

بعدا، دانشمندان بررسی کردند که کدام مکانیزم می تواند مسئول باشد. برای این، آنها بر ارثی از اپی ژنتیک توسط پدران تمرکز کرده و اساس ماده را در اسپرم دنبال کردند. اسپرم شامل DNA پدرانه و همچنین مولکول های RNA است. بنابراین دانشمندان آزمایش هایی را در مورد نقش این مولکول های RNA در ارث مهارت های یادگیری انجام دادند. برای این، آنها RNA را از اسپرم موش هایی که از لحاظ جسمی و روانی فعال بودند استخراج کردند. این عصاره ها به سلول های تخم مرغ لقاح تزریق شد. موش هایی که توسعه یافتند نیز افزایش یافتند که قابلیت انعطاف پذیری سیناپسی و توانایی یادگیری را افزایش دادند. بنابراین فعالیت فیزیکی و روانی تأثیر مثبتی بر مهارت های شناختی فرزندان داشته است. این اثر از طریق RNA در اسپرم انجام شد

پیگیری RNA مسئولیت پذیر

در آزمایش های بعدی که شامل تزریق عصاره های RNA، دانشمندان توانستند مولکولهای RNA را که مسئولیت ارثی اپی ژنتیک هستند، شناسایی کنند. آنها نشان دادند که دو مولکول به اصطلاح microRNA – miRNA212 و miRNA132 – می تواند حداقل برخی از ارثی ظرفیت یادگیری microRNAs مولکول های کنترل هستند که فعالیت ژن را تحت تاثیر قرار می دهند. فیشر، دانشمند ارشد در DZNE Goettingen و UMG می گوید: “برای اولین بار، کار ما به طور خاص پدیده اپی ژنتیک را به برخی از microRNAs پیوند می دهد.”

محققان همچنین دریافتند که miRNA212 و miRNA132 در مغز و اسپرم موش پس از فعالیت جسمی و ذهنی انباشته شده است. پیش از این شناخته شده است که این مولکول ها ایجاد سیناپس در مغز را تحریک می کنند و در نتیجه، توانایی یادگیری را بهبود می بخشد. از طریق اسپرم، آنها به نسل بعدی منتقل می شوند. فیشر می گوید: “احتمالا، آنها توسعه مغز را به طرز بسیار ظریفی تغییر می دهند تا ارتباط نورون ها را بهبود بخشد. این به نفع شناختی برای فرزندان است.”

شناخته شده است که فعالیت های جسمانی و آموزش شناختی همچنین توانایی یادگیری در انسان را بهبود می بخشد. با این حال، در انسان نمی توان به راحتی مطالعه کرد که آیا توانایی یادگیری می تواند اپی ژنتیکی باشد یا نه. با این وجود، نتایج حاصل از فیشر و همکارانش ممکن است به این سوال پاسخ دهند. محققان در حال حاضر قصد دارند تا ببینند آیا miRNA212 و miRNA132 پس از فازهای فعالیت فیزیکی و روانی در اسپرم انسان انباشته می شوند یا خیر.

منبع:

موارد ارائه شده توسط DZNE – مرکز آلمانی بیماری های نورودرژنتیک