本文專家:陶寧博士,中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所副教授 大家都知道,太陽(yáng)曬多了皮膚會(huì)變黑,這是因?yàn)殛?yáng)光中的長(zhǎng)波紫外線(UVA)可以刺激皮膚黑色素細(xì)胞分泌黑色素。 但是,你知道曬太陽(yáng)會(huì)變聰明嗎? 近期中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)熊偉研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究表明,紫外線可影響中樞神經(jīng)系統(tǒng),例如可以影響到行為、成癮性、識(shí)別和記憶,然而相關(guān)細(xì)胞與分子機(jī)制尚不清楚。 圖左:對(duì)照組,圖右:紫外線照射組。(注:小鼠背部剃毛) 該項(xiàng)研究通過(guò)單細(xì)胞質(zhì)譜技術(shù),研究B波段紫外線照射后單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞的代謝產(chǎn)物變化,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了這一有趣的事實(shí)。 具體怎么回事?且聽(tīng)下面分解: 質(zhì)譜技術(shù)就是利用高能粒子將待檢測(cè)樣品打成小碎片,同時(shí)讓這些小碎片帶上電荷,然后讓碎片們?cè)陔妶?chǎng)中飛行,質(zhì)量和電荷都會(huì)影響碎片的飛行時(shí)間,專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫做質(zhì)荷比(m/q),這些碎片飛行后投射到檢測(cè)器上,將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào),不同物質(zhì)分子被打成的碎片大小和所帶的電荷數(shù)均不同,根據(jù)該信息對(duì)比已知的樣品圖譜庫(kù),推導(dǎo)出樣品中物質(zhì)的種類和含量。 質(zhì)譜技術(shù)原理 質(zhì)譜可以同時(shí)測(cè)定幾千種物質(zhì)的種類和含量。而單細(xì)胞質(zhì)譜技術(shù)就是測(cè)定1個(gè)細(xì)胞所發(fā)生的物質(zhì)變化,例如本研究中的1個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,以往是以一群細(xì)胞為研究對(duì)象,只能檢測(cè)到平均變化,相比較而言,單細(xì)胞質(zhì)譜可以看得更清楚,自然研究的更透徹。 太陽(yáng)紫外線一般分為ABC三個(gè)波段,分別為UVA(長(zhǎng)波黑斑效應(yīng)紫外線)、UVB(中波紅斑效應(yīng)紫外線)和UVC(短波滅菌紫外線),波長(zhǎng)范圍分別為320~400nm,290~320nm和180~280nm。 UVA、UVB和UVC在電磁波譜上的位置 研究結(jié)果表明,適度紫外線B段(UVB)照射,可以提高實(shí)驗(yàn)小鼠的學(xué)習(xí)能力和記憶力。 其分子機(jī)制是紫外線通過(guò)誘導(dǎo)血液中的組氨酸轉(zhuǎn)變成尿刊酸(UCA),后者通過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦中樞,在神經(jīng)細(xì)胞中轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼帷?/span> 谷氨酸(GLU)引起運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)和海馬區(qū)興奮性增加,大腦皮質(zhì)與長(zhǎng)期記憶有關(guān),相當(dāng)于計(jì)算機(jī)硬盤,信息可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存;海馬區(qū)是大腦記憶與學(xué)習(xí)的控制區(qū)域,相當(dāng)于計(jì)算機(jī)內(nèi)存,參與信息的快速處理,提升這2個(gè)區(qū)域的谷氨酸含量,有助于提高學(xué)習(xí)能力和記憶力。 谷氨酸也是神經(jīng)突觸囊泡的主要成分,關(guān)系到神經(jīng)突觸的信息傳遞量和效率,因?yàn)樯窠?jīng)突觸信息傳遞是大腦神經(jīng)活動(dòng)的主要方式,提高谷氨酸含量,有助于提高腦部的信息傳遞速度和信息容量,加快反應(yīng)速度,提升學(xué)習(xí)效率。 冬日暖陽(yáng),幸福的滋味,陽(yáng)光中的紫外線可讓機(jī)體產(chǎn)生內(nèi)啡肽,可產(chǎn)生鎮(zhèn)痛的效果,這也是冬天曬太陽(yáng)讓人陶醉的原因。 2 治療皮膚疾病。中波紫外線可用于疾病治療,特別是皮膚疾患,例如過(guò)敏性皮炎、濕疹、牛皮癬、白癜風(fēng)、皮膚T細(xì)胞淋巴瘤和尿毒癥性皮膚瘙癢。 3 促進(jìn)孩子智力發(fā)育。通過(guò)戶外活動(dòng),接受陽(yáng)光照射,特別是其中B段紫外線,不僅可以提高維生素D的生成,預(yù)防佝僂病和軟骨癥,還可以通過(guò)提高組氨酸轉(zhuǎn)變成尿刊酸,進(jìn)而升高大腦中樞的谷氨酸水平,提高神經(jīng)活動(dòng)的興奮性,提高學(xué)習(xí)和記憶力,特別是處于學(xué)習(xí)興趣旺盛階段的孩子而言,具有積極意義。 隨著電子游戲和智能手機(jī)的大量應(yīng)用,“宅”似乎成為一種常態(tài),缺乏戶外運(yùn)動(dòng),接受不到紫外線照射,對(duì)于兒童智力發(fā)育也是不良因素。 4 延緩老人智力減退。既然尿刊酸如此重要,老年人也要經(jīng)常出來(lái)走動(dòng)走動(dòng),曬曬太陽(yáng),對(duì)于延緩智力減退也有一定意義。 5 利于戒癮。紫外線照射可以誘導(dǎo)內(nèi)啡肽的產(chǎn)生,這是可以讓人產(chǎn)生欣快感的物質(zhì),而網(wǎng)癮之所以成癮,也是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)游戲會(huì)刺激大腦產(chǎn)生內(nèi)啡肽,從而讓孩子們沉迷其中,曬曬太陽(yáng)也能產(chǎn)生一定量的內(nèi)啡肽,那么就有希望幫助孩子們遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)成癮。 6 適度。本研究中使用的紫外線劑量相當(dāng)于半小時(shí)太陽(yáng)的照射量,而在國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單,紫外線輻射屬于一類致癌物,特別是短波紫外線。因此適度的原則是需要重視的。 |
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來(lái)自: 我傷仲永 > 《養(yǎng)生活道》