Прошло исследование: вмешательство в работу гена увеличило внимательность мышей

Американские нейробиологи обнаружили у мышей генетический вариант, который влияет на способность концентрироваться. Было показано, что сниженная экспрессия гена Homer1 делает животных более внимательными. Такой эффект формируется в детстве: в префронтальной коре увеличивается количество ГАМК-рецепторов и усиливается тормозной тонус. Исследование опубликовано в Nature Neuroscience.

Префронтальная кора отвечает за отбор значимой информации из общего потока сигналов. Известно, что при повышенном внимании там активнее работают тормозные нейроны, выделяющие ГАМК. Тем не менее генетические причины различий в уровне внимания до конца не были понятны.

Чтобы выявить эти факторы, учёные из Рокфеллеровского университета протестировали две сотни аутбредных мышей. Грызунам предъявляли громкий звук, иногда предваряя его тихим сигналом. Степень подавления испуга служила показателем того, насколько хорошо мозг фильтрует информацию. После тестирования животных генотипировали.

На хромосоме 13 исследователи обнаружили локус, связанный с различиями в таком фильтрационном механизме. Они выделили два типа гаплотипов: один — со сильным затуханием реакции, другой — со слабым. Проверив инбредные линии, учёные подтвердили, что именно этот участок ДНК определяет различия во внимании.

Анализ экспрессии генов показал, что у внимательных линий уровень Homer1 в префронтальной коре и таламусе был снижен. У взрослых мышей изменение экспрессии не меняло поведение, но у молодых животных, у которых подавление гена происходило на третьей неделе жизни, внимание улучшалось. Их реакции становились быстрее: 2 секунды против 2,5 у контрольной группы.

Секвенирование РНК отдельных клеток показало, что у животных со сниженным Homer1 активнее работают гены ГАМК-рецепторов и слабее — глутаматергических. Такие нейроны быстрее реагируют на тормозные сигналы и медленнее — на возбуждающие. Тормозной тонус ПФК усиливался, но её активность становилась более гибкой: она быстро повышалась при стимуле и так же быстро снижалась после него. У мышей с высоким уровнем Homer1 активность оставалась повышенной весь тест.

Авторы исследования пришли к выводу, что естественное снижение экспрессии Homer1 в раннем возрасте повышает способность к концентрации, обеспечивая оптимальный баланс возбуждения и торможения в префронтальной коре. Также было отмечено, что этот ген связан с СДВГ, аутизмом и шизофренией у людей.

Учёные напомнили, что на внимание влияют и внешние факторы: например, длительное использование социальных сетей может его ослаблять, а время на свежем воздухе — улучшать.

Рекомендуем также:

1. Город, который уснул: здесь мог быть один из самых необычных туристических хитов России