वैज्ञानिकों ने इस मस्तिष्क-शरीर संबंध को बहाल करके चूहों में जीवन काल बढ़ाया

प्लेटो द्वारा पुनर्प्रकाशित

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शरीर की चर्बी को त्वचा के नीचे चुपचाप बैठी अवांछित गद्दी की एक परत के रूप में बदनाम करना आसान है। लेकिन ये कोशिकाएं आश्चर्यजनक रूप से सक्रिय हैं। ऊर्जा के भंडारण कंटेनर होने के अलावा, वे पंप भी करते हैं हार्मोन की एक विस्तृत श्रृंखला जो चयापचय, प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं और यहां तक कि प्रजनन को नियंत्रित करने के लिए कई अंगों के साथ बातचीत करता है।

वे विनियमित भी कर सकते थे दीर्घायु एक अप्रत्याशित साथी के साथ: मस्तिष्क।

A नए अध्ययन चूहों में हाइपोथैलेमस के अंदर वसायुक्त ऊतकों और न्यूरॉन्स के एक समूह के बीच एक "फोन लाइन" पाई गई - मस्तिष्क के निचले भाग में एक क्षेत्र जो तापमान विनियमन और श्वास जैसे बुनियादी शारीरिक कार्यों को नियंत्रित करता है।

युवा होने पर, ये न्यूरॉन्स मस्तिष्क को ईंधन देने वाली ऊर्जा छोड़ने के लिए वसायुक्त ऊतकों को संकेत देते हैं। उम्र के साथ, रेखा टूट जाती है। वसा कोशिकाएं अब अपनी कई भूमिकाएं व्यवस्थित नहीं कर सकती हैं, और न्यूरॉन्स अपने नेटवर्क के माध्यम से जानकारी प्रसारित करने के लिए संघर्ष करते हैं।

आनुवांशिक और रासायनिक तरीकों का उपयोग करते हुए, टीम को इन न्यूरॉन्स के लिए एक मार्कर मिला - एक प्रोटीन जिसे Ppp1r17 (आकर्षक, मुझे पता है) कहा जाता है। आनुवंशिक इंजीनियरिंग के साथ वृद्ध चूहों में प्रोटीन के व्यवहार को बदलने से उनके जीवन काल में लगभग सात प्रतिशत की वृद्धि हुई। मनुष्यों में औसतन 76 वर्ष के जीवन काल में, वृद्धि पाँच वर्ष से अधिक हो जाती है।

उपचार से चूहों के स्वास्थ्य में भी बदलाव आया। चूहों को दौड़ना पसंद है, लेकिन उम्र के साथ उनकी ताक़त कम होती जाती है। बुजुर्ग चूहों में न्यूरॉन्स को पुनः सक्रिय करने से उनकी प्रेरणा पुनर्जीवित हो गई, जिससे वे सोफे के आलू से प्रभावशाली जॉगर्स में बदल गए।

"हमने मस्तिष्क के एक महत्वपूर्ण हिस्से में हेरफेर करके चूहों में उम्र बढ़ने में देरी करने और स्वस्थ जीवन काल को बढ़ाने का एक तरीका प्रदर्शित किया है।" कहा वाशिंगटन विश्वविद्यालय में अध्ययन लेखक डॉ. शिन-इचिरो इमाई।

ब्रेन-बॉडी इंटरनेट

दीर्घायु जटिल है. कई कारक प्रभावित करते हैं कि हमारे ऊतक और अंग कितनी तेजी से बूढ़े होते हैं, जैसे आनुवंशिक टाइपो, सूजन, एपिजेनेटिक परिवर्तन और चयापचय संबंधी समस्याएं।

लेकिन एक थ्रूलाइन है: कई प्रजातियों में दशकों के काम से पता चला है कि कैलोरी में कटौती और व्यायाम बढ़ाने से उम्र बढ़ने के साथ कई अंग युवा बने रहते हैं। कई लाभ मस्तिष्क और शरीर के बीच परस्पर क्रिया से आते हैं।

मस्तिष्क एक बर्तन में मौजूद नहीं होता. यद्यपि एक बहुत ही चयनात्मक अवरोध द्वारा संरक्षित किया जाता है जो केवल कुछ अणुओं को अंदर आने देता है, न्यूरॉन्स रक्त घटकों पर प्रतिक्रिया करते हैं जो उनके कार्यों को बदलने के लिए बाधा को बायपास करते हैं - उदाहरण के लिए, बुढ़ापे में सीखने और स्मृति कार्यों को बनाए रखना।

हाल के अध्ययनों ने मस्तिष्क और मांसपेशियों, कंकाल और यकृत के बीच कई संचार चैनलों को तेजी से इंगित किया है। उदाहरण के लिए, व्यायाम के बाद, शरीर द्वारा जारी प्रोटीन मस्तिष्क के कार्यों को बदल देता है, जिससे उम्रदराज़ चूहों में सीखने और याददाश्त को बढ़ावा मिलता है और, कुछ मामलों में, बुजुर्ग इंसान. जब ये संचार चैनल टूट जाते हैं, तो यह उम्र बढ़ने से जुड़ी स्वास्थ्य समस्याओं को जन्म देता है और जीवन काल और स्वास्थ्य अवधि (स्वस्थ वर्षों की संख्या) को सीमित कर देता है।

मस्तिष्क-शरीर का संबंध दोनों तरह से काम करता है। मस्तिष्क के आधार में गहराई से छिपा हुआ, हाइपोथैलेमस शारीरिक कार्यों को संशोधित करने के लिए असंख्य हार्मोनों को नियंत्रित करता है। अपने हार्मोनल स्राव के साथ, मस्तिष्क क्षेत्र यकृत, मांसपेशियों, आंतों और फैटी टिशू सहित अंगों की एक विस्तृत श्रृंखला को दिशा-निर्देश भेजता है, जो उम्र के साथ उनके व्यवहार को बदलता है।

अक्सर "उम्र बढ़ने का नियंत्रण केंद्र" कहा जाता है, हाइपोथैलेमस लंबे समय से दीर्घायु शोधकर्ताओं का लक्ष्य रहा है।

2013 में, एक टीम ने पाया कि मस्तिष्क क्षेत्र में प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को पुन: प्रोग्राम करने से ऐसा हो सकता है जीवन काल बढ़ाओ. उसी वर्ष, इमाई की टीम ने पाया मस्तिष्क क्षेत्र को सक्रिय करना बुजुर्ग चूहों में घड़ी वापस कर दी। युवा साथियों की तरह, उन्होंने अधिक व्यायाम किया, स्वस्थ चयापचय किया, और अपने सामान्य आराम क्षेत्र के बाहर के वातावरण में अपने शरीर के तापमान को अधिक आसानी से बनाए रखा। उन्हें बेहतर नींद भी आई और उनके दिमाग ने उनकी मांसपेशियों को सही दिशा-निर्देश भेजे, जिससे उन्हें अपने वातावरण में पार्क करने का मौका मिला।

फिर भी टीम के मन में एक सवाल कौंध रहा था: इसने काम क्यों किया?

खुली पंक्तियाँ

नए अध्ययन में हाइपोथैलेमस में न्यूरॉन्स का पता लगाया गया जो वसायुक्त ऊतकों को मस्तिष्क और दीर्घायु से जोड़ते हैं।

उन्होंने सबसे पहले उम्र बढ़ने को नियंत्रित करने के लिए ज्ञात पूल से हाइपोथैलेमस के भीतर न्यूरॉन्स के एक उपसमूह पर ध्यान केंद्रित किया। इन कोशिकाओं में Ppp1r17 नामक प्रोटीन का उच्च स्तर होता है - मूल रूप से, एक मार्कर जो उन्हें हाइपोथैलेमस में अन्य सभी प्रकार की कोशिकाओं से अलग करता है - और मस्तिष्क और शरीर में दूर तक पहुंचता है।

टीम ने लिखा, "न्यूरॉन्स एक विशिष्ट ऊतक को संकेत दे सकते हैं और उसके कार्य को नियंत्रित कर सकते हैं।" दूसरे शब्दों में, वे संभावित रूप से मस्तिष्क-शरीर संबंध स्थापित कर सकते हैं।

सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए, टीम ने आनुवंशिक रूप से तीन महीने के चूहों के हाइपोथैलेमस में Ppp1r17 को समाप्त कर दिया - लगभग एक किशोर की उम्र। दो महीने के भीतर, जीव बड़े आकार में उड़ गए। उन्होंने सोने के समय दावत करना शुरू कर दिया और अब उन्हें अपने चलते हुए पहिये में दौड़ने की इच्छा महसूस नहीं होती - जो कि उनका पिछला पसंदीदा शगल था।

बदलावों ने टीम का ध्यान खींचा. यह माना जाता है कि कैलोरी कम करने और व्यायाम करने से लैब चूहों और शायद मनुष्यों में स्वास्थ्य अवधि बढ़ती है।

आणविक विश्लेषण के साथ, टीम ने पाया कि Ppp1r17 वाले न्यूरॉन्स ने वसा कोशिकाओं के व्यवहार को बदल दिया। प्रोटीन दोनों नाभिकों के चारों ओर तैरता है - अखरोट जैसी संरचना जो हमारे डीएनए को घेरती है - और कोशिका के अन्य भागों में।

युवा चूहों में, यह नाभिक के अंदर बैठता है और वसायुक्त ऊतकों को नियंत्रित करने वाले तंत्रिका राजमार्ग को सक्रिय करता है। उदाहरण के लिए, यह व्यायाम के दौरान वसा कोशिकाओं को ऊर्जा भंडार जारी करने और मस्तिष्क में ऊर्जा प्रदान करने वाले प्रोटीन को पंप करने का निर्देश देता है। उम्र के साथ, पूरा लूप टूट जाता है। प्रोटीन नाभिक से न्यूरॉन के अन्य भागों में चला जाता है, वसा कोशिकाओं के साथ संचार को बाधित करता है।

उम्रदराज़ चूहों में प्रणाली को बहाल करने के प्रयास में, टीम ने आनुवंशिक रूप से Ppp1r17 को नाभिक में वापस ले जाने के लिए एक "शटल" प्रोटीन को बदल दिया। इस ट्रिक ने बढ़ती उम्र के लक्षणों को धीमा कर दिया।

इस बीच, चूहों की वसा कोशिकाओं का भी कायाकल्प हो गया। उन्होंने हाइपोथैलेमस को स्वस्थ रखने के लिए महत्वपूर्ण हार्मोन को आसानी से पंप किया। सोफे पर पड़े रहने के बजाय, चूहों ने अपने पहिये पर दौड़ने का विकल्प चुना। समान उम्र के साथियों की तुलना में, उनके बाल रोएँदार और चमकदार थे, जो युवा और स्वास्थ्य का प्रतीक थे।

परिणाम बताते हैं कि Ppp1r17 को वापस नाभिक में ले जाने से चूहा बुढ़ापे में भी स्वस्थ रहता है। और "उल्लेखनीय रूप से," टीम ने लिखा, इंजीनियर चूहे अपने साथी चूहों की तुलना में लगभग सात प्रतिशत अधिक समय तक जीवित रहे।

एक अन्य तकनीक का उपयोग करके जो विशेष रूप से प्रोटीन को नाभिक के अंदर रखती है, टीम ने परिणामों को दोहराया। ये बुजुर्ग चूहे भी हवा की तरह दौड़ते थे, अपने वसायुक्त ऊतकों को कार्यशील स्थिति में रखते थे, और अपने साथियों की तुलना में जीवन काल में वृद्धि का अनुभव करते थे।

यह अध्ययन दीर्घायु की खोज में शरीर और मस्तिष्क के बीच राजमार्गों का मानचित्रण करने वाला नवीनतम अध्ययन है। जैसे-जैसे हम बड़े होते हैं टीम वसा-से-मस्तिष्क फीडबैक लूप को अनुकूलित करने के तरीकों की खोज कर रही है।

छवि क्रेडिट: सैंडी मिलर / Unsplash