Биологическое влияние ацетата на когнитивные функции проверялось с помощью серии тестов на пространственную и предметную память. Мышам вводили это соединение, после чего предлагали взаимодействовать с объектами, положение или вид которых менялись спустя сутки. Работа опубликована в журнале Science Signaling.
Продукт распада алкоголя улучшает память у мышей, но только у самок
Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили, что ацетат — побочный продукт распада алкоголя, глюкозы и клетчатки — способен значительно улучшать память, но только у самок. В ходе экспериментов на мышах ученые установили связь между метаболизмом и эпигенетическими изменениями в гиппокампе.
Хорошая долговременная память бывает очень полезна. Unsplash
Эпигенетика и упаковка генов. Наши гены — это не статичная «инструкция», которая всегда открыта на нужной странице. В клетках ДНК намотана на белки-гистоны, словно нитка на катушки. Если намотка слишком плотная, ген «молчит», так как клеточные ферменты не могут к нему подобраться. Ацетат добавляет химическую метку, ослабляющую эту хватку. В результате гены, отвечающие за пластичность мозга и формирование связей между нейронами, активируются быстрее, что и позволяет лучше фиксировать долговременные воспоминания.
Габор Эгервари, специалист по эпигенетике из Вашингтонского университета, поясняет принцип оценки результатов: «Если у мыши память работала хорошо, она помнила, что вчера предмет находился в другом месте. Мыши демонстрировали это, больше играя с тем объектом, положение которого изменилось».
Мышам вводили ацетат, а затем задавали задания, проверяющие их память.
Ученые заметили, что положительный эффект проявился исключительно у самок. В то время как мужские особи практически не показали улучшений, самки, получавшие ацетат, гораздо успешнее справлялись с задачами на запоминание, чем группа, получавшая плацебо. Это подчеркивает гендерную специфичность влияния метаболитов на работу мозга.
Эпигенетика и молекулярный механизм
Улучшение памяти происходит не за счет прямого стимулирования нейронов, а через сложный механизм модификации гистонов — белков, вокруг которых упакована ДНК. Ацетат способствует процессу ацетилирования гистонов, что делает структуру ДНК менее плотной и позволяет клетке легче «считывать» нужные гены.
Ацетат способствует укреплению долговременной памяти.
В частности, изменения затронули вариант гистона H2A.Z, который ранее уже связывали с механизмами долгосрочного хранения информации. Примечательно, что мозг реагирует на ацетат только в моменты активного обучения. Если вещество вводилось вне контекста познавательной деятельности, отклик был значительно слабее.
Это означает, что ацетат работает не как общая добавка для интеллекта, а как усилитель естественных процессов нейронной активности, возникающих при получении нового опыта. В перспективе это открытие может помочь в разработке методов борьбы с деменцией, болезнью Альцгеймера и другими когнитивными расстройствами.