Zdolności uczenia się dziedziczymy po ojcu

Do tej pory sądzono, że nabyte umiejętności nie są zapisywane genomie i jako takie nie mogą zostać przekazane potomstwu. W ostatnich latach naukowcy dokonali kilku odkryć podważających to przekonanie. Przykładowo, uboga dieta zwiększa ryzyko występowania pewnych chorób nie tylko u rodziców, ale też wśród ich dzieci, podobnie jak stres czy trauma, których skutki również mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie i odbić się na psychice potomstwa. Naukowcy nazywają to zjawisko dziedziczeniem epigenetycznym, ponieważ nie wywołuje zmian w sekwencji DNA. 

Dzieci aktywnych są zdolniejsze?

Zespół pod przewodnictwem Prof. Andree Fischera zbadał mechanizm epigenetycznego dziedziczenia zdolności uczenia się. Powszechnie wiadomo, że fizyczna i intelektualna aktywność poprawia wspomniane zdolności i zmniejsza ryzyko chorób kognitywnych, takich jak Alzheimer czy demencja. Przeprowadzone przez nich badania na myszach potwierdziły, że po wprowadzeniu w ich życie konkretnych warunków, nabyte zdolności uczenia się zwierząt zostały przekazane kolejnemu pokoleniu. Potomstwo gryzoni, którym zapewniono wiele ruchu i stymulantów intelektualnych, uzyskało lepsze wyniki w testach zdolności uczenia się w porównaniu z ich rówieśnikami urodzonymi przez myszy, którym nie zapewniono wspomnianych wyżej warunków. U gryzoni wykryto również poprawę plastyczności synaptycznej w hipokampie, czyli rejonie mózgu odpowiedzialnym za uczenie się. Plastyczność synaptyczna pokazuje, na ile skutecznie komórki nerwowe komunikują się ze sobą, tym samym umożliwiając przyswajanie wiedzy. 

Sekret RNA i… nasienia

Następnie naukowcy zbadali, jakie mechanizmy mogą być odpowiedzialne za to zjawisko. Skupili się na dziedziczeniu epigenetycznym ze strony ojców, poddając badaniom ich nasienie, które zawiera nie tylko DNA, ale też molekuły RNA. Wydobyli molekuły RNA z materiału badawczego pochodzącego od samców myszy, których aktywność psychiczna i fizyczna były pobudzane, a następnie umieszczono je w zapłodnionych komórkach, które następnie implantowano samicom. Jak się okazało, potomstwo będące efektem zapłodnienia również wykazywało zwiększoną plastyczność synaptyczną i łatwość w przyswajaniu nowych informacji. 

W kolejnych badanach naukowcom udało się lepiej zidentyfikować molekuły RNA odpowiedzialne za dziedziczenie epigenetyczne. Pokazali, że dwie konkretne molekuły microRNA, miRNA212 i miRNA132, mogą odpowiadać za przynajmniej część dziedziczonych zdolności uczenia się. Zgodnie z badaniami naukowców, wspomniane molekuły były akumulowane w mózgach i spermie myszy po aktywności fizycznej i intelektualnej, stymulując formowanie się synaps odpowiedzialnych za lepsze uczenie się. W ten sposób nasienie jest w stanie przekazywać je kolejnym pokoleniom. Naukowcy przypuszczają, że mogą one w subtelny sposób modyfikować związki między neuronami, co poprawia zdolności kognitywne potomstwa. 

Badania nad ludzkim genomem

Wiadomo, że aktywność fizyczna i trening kognitywny zwiększają zdolności uczenia się również u ludzi, ale w ich wypadku mechanizmy dziedziczności epigenetycznej nie są tak łatwe do wychwycenia. Mimo to wnioski sformułowane przez niemiecki zespół mogą przybliżyć nas to odpowiedzi na to pytanie. Kolejnym etapem ich badań ma być sprawdzenie, czy miRNA212 i miRNA132 również gromadzą się w ludzkiej spermie pod wpływem fizycznej i intelektualnej aktywności. 

Powyższe badania sugerują duży wpływ genomu i stylu życia ojca na zdolności poznawcze dzieci. Nie oznacza to oczywiście, że matki nie mają udziału w tym procesie – w końcu dziecko dziedziczy po połowie genów od matki i ojca. Naukowcy z Brazylii twierdzą, że wyższy iloraz inteligencji, lepsze wykształcenie i większe zarobki w dorosłym życiu to zasługa między innymi długotrwałego karmienia piersią w okresie niemowlęcym. Wyniki ich badań opublikowało pismo Lancet Global Health.

Dzieci karmione piersią są bardziej inteligentne

Wspomniane wnioski są efektem badania zapoczątkowanego w 1982 roku w brazylijskim mieście Pelotas, gdzie rozpoczęto obserwacje 3500 tysiąca noworodków karmionych piersią, pochodzących z rodzin o różnym statusie społeczno-ekonomicznym. 30 lat później naukowcy przebadali osoby ze wspomnianej grupy pod kątem poziomu ich inteligencji, a także poziomu wykształcenia oraz dochodów. Zebrane dane zestawiono z długością karmienia piersią w wieku niemowlęcym oraz dziesięcioma społeczno-biologicznymi zmiennymi mogącymi wpływać na IQ, wśród których znalazły się m.in. dochód rodzin w chwili narodzin dziecka, wykształcenie rodziców czy waga urodzeniowa.

Korzyści z mleka matki

Zdaniem naukowców takie wyniki można tłumaczyć składnikami zawartymi w mleku matki. Zawiera ono między innymi długołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe (DHA), niezbędne dla prawidłowego rozwoju mózgu. Badanie pokazuje, że pozytywny wpływ na rozwój dzieci ma nie tylko samo spożywanie mleka matki, ale również długość okresu karmienia.

Źródło: ScienceDaily.com. Tylkonauka.pl