Нейромедіатор глутамат, який з'являється в нейронах під дією ультрафіолету, допомагає нервовим клітинам краще працювати.
Ультрафіолетове випромінювання має свої плюси і мінуси. До мінусів відноситься те, що він пошкоджує клітинну ДНК і може спровокувати рак шкіри, серед плюсів - те, що ультрафіолет стимулює появу вітаміну D (попутно можна згадати статтю в JAMA Ophthalmology дворічної давності, в якій говорилося, що УФ-випромінювання перешкоджає короткозорості).
Дослідники з Науково-технічного університету Китаю описують в Cell ще одну корисну властивість ультрафіолету - він стимулює активність нейронів, допомагаючи мозку в навчанні. Вивчаючи хімічний склад нейронів, Вей Сюн (Wei Xiong) і його колеги раптом помітили, що серед «внутрішньонейронних» молекул є уроканінова кислота. Це було дивно, так як вона зазвичай з'являється у відповідь на УФ-випромінювання, і знайти її можна в клітинах шкіри; є вона і в деяких інших органах, наприклад в печінці - але ніхто і ніколи не бачив уроканинову кислоту в нейронах мозку.
Подальші експерименти з мишами показали, що помилки тут немає: голених мишей протягом двох годин опромінювали середньохвильовим ультрафіолетом, або ультрафіолетом B (доза випромінювання приблизно відповідала тій, яку отримує людина при сонячному опіку) - і в мозку тварин дійсно з'являлася уроканинова кислота.
Але якщо в шкірі вона потрібна для того, щоб поглинати ультрафіолет і тим самим захищати клітини від пошкоджень і мутацій, то навіщо вона потрібна в мозку? Про уроканинову кислоту відомо, що вона з'являється при перетворенні амінокислоти гістидину на глутамінову кислоту. Як ми знаємо, глутамінова кислота, або глутамат - один з головних нейромедіаторів, що допомагає передавати збуджувальні сигнали між нейронами. І, як виявилося, в тканинах мозку слідом за уроканіновою кислотою підвищувався рівень і глутамата теж.
Залишалося тільки перевірити, як працюють нейрони у мишей після УФ-опромінення. Як і слід було, напевно, очікувати, ті нервові кліті, які використовують в якості нейромедіатора глутамат, обмінювалася імпульсами з більшою ефективністю. І, найголовніше, у опромінених мишей поліпшувалися когнітивні функції: вони швидше запам'ятовували якісь нові відомості і швидше вивчали, що вони повинні зробити - порівняно з тими, яких ультрафіолетом не опромінювали. Якщо ж у нейронах відключали фермент, який перетворює уроканинову кислоту на глутамінову, то ніякого стимулюючого ефекту від ультрафіолету не було, ні на рівні нейронних імпульсів, ні на рівні поведінки.
Правда, тут потрібно нагадати, що миші - тварини сутінкові, і вся ситуація зі стимуляцією мозку ультрафіолетом для них дещо неприродна. І тому дуже хочеться, щоб ці результати скоріше перевірили на людях або хоча б на якихось мавпах.
З одного боку, було б шкода нехтувати таким простим способом поліпшити роботу власного мозку, з іншого боку, цілком може виявитися так, що за стимуляцію мозку доведеться платити спаленою шкірою.
За матеріалами The Scientist.