众所周知,太阳晒多了皮肤会变黑,这是因为阳光中的长波紫外线(UVA)会刺激皮肤黑色素细胞分泌黑色素。但是你知道晒太阳会变聪明吗?
近期,中国科学技术大学熊伟研究团队的一项研究表明,紫外线可影响中枢神经系统,例如可以影响到行为、成瘾性、识别和记忆,然而相关细胞与分子机制尚不清楚。该项研究通过单细胞质谱技术,研究B波段紫外线照射后单个神经元细胞的代谢产物变化,进而发现了这一有趣的事实。
质谱技术就是利用高能粒子将待检测样品打成小碎片,同时让这些小碎片带上电荷,然后让碎片们在电场中飞行,质量和电荷都会影响碎片的飞行时间,专业术语叫作质荷比(m/q),这些碎片飞行后投射到检测器上,将其转变成电信号。不同物质分子被打成的碎片大小和所带的电荷数均不同,根据该信息对比已知的样品图谱库,就能推导出样品中物质的种类和含量。
质谱可以同时测定几千种物质的种类和含量,而单细胞质谱技术就是测定1个细胞所发生的物质变化。
那什么又是B段紫外线?太阳紫外线一般分为ABC三个波段,分别为UVA(长波黑斑效应紫外线)、UVB(中波红斑效应紫外线)和 UVC(短波灭菌紫外线),波长范围分别为320-400纳米,290-320纳米和180-280纳米。
研究结果表明,适度紫外线B段 (UVB)照射,可以提高实验小鼠的学习能力和记忆力。
其分子机制是紫外线通过诱导血液中的组氨酸转变成尿刊酸(UCA),后者通过血脑屏障进入大脑中枢,在神经细胞中转变为谷氨酸(GLU)。谷氨酸会引起运动皮质和海马区兴奋性增加,大脑皮质与长期记忆有关,相当于计算机硬盘,信息可以长期储存;海马区则是大脑记忆与学习的控制区域,相当于计算机内存,参与信息的快速处理,提升这两个区域的谷氨酸含量,便有助于提高学习能力和记忆力。
谷氨酸也是神经突触囊泡的主要成分,关系到神经突触的信息传递量和效率,因为神经突触信息传递是大脑神经活动的主要方式,通过紫外线诱导提高谷氨酸含量,就有助于提高脑部的信息传递速度和信息容量,加快反应速度,提升学习效率,让人变得更聪明。
其实,除了让人变聪明外,晒太阳的好处早已被人们所熟知:阳光中的紫外线会让机体产生内啡肽,产生镇痛效果;另外,中波紫外线可用于疾病治疗,特别是皮肤疾病;通过户外活动,接受阳光照射,不仅可以提高维生素D的生成,预防佝偻病和软骨症,也能延缓老人智力减退……
不过需要特别注意的是,研究中使用的紫外线剂量相当于半小时太阳的照射量,而在国际癌症研究机构公布的致癌物清单中,紫外线辐射属于一类致癌物,特别是短波紫外线。因此适度原则是需要重视的。
(雷册渊摘编自“科普中国”微信公众号)
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