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生物學家首次實現RNA記憶傳遞!移植對象竟是兩隻海蝸牛

近日,生物學家首次提出,他們從受過培訓的海蝸牛體內提取RNA,並注入到未受過訓練的海蝸牛身體中,實現了海蝸牛之間的記憶移植!根據觀察,第二隻海蝸牛也體現出了訓練有素的反應。

這項研究的並非在於創造軟體動物的大腦,而是為了幫助理解記憶的生理學基礎。科學家利用相關研究,可以幫助人們恢復失去的記憶,甚至削弱痛苦的記憶。

來自加利福尼亞大學洛杉磯分校的生物學家戴維·格蘭茲曼領導的研究團隊表示,他們希望能夠理解一種叫做記憶印記(engram)的東西——這是一種關於記憶存儲的物理痕迹。

最新研究發現,人們在失憶後(尤其是長期性記憶)可以藉助「啟動組件」來恢復。目前,這種啟動組件仍然是未知的,但該過程很可能涉及了表觀遺傳修飾,其中有大量RNA的參與。

同時,RNA也會參與形成長期記憶的過程。所以,研究人員才有可能通過分子實現部分長期記憶的傳遞。

為了測試這一假設,他們選用海蝸牛進行實驗。操作過程並不困難,他們對一隻海蝸牛的尾巴施加了輕微的電擊。

研究人員對海蝸牛進行了五次電擊,每20分鐘一次。在24小時後,他們又重複了這一過程。

敲打蝸牛時,那些接受過電擊訓練的海蝸牛會將身體收縮成防禦姿態,平均持續約50秒時間。而未經過訓練的海蝸牛隻收縮約1秒鐘。這可以說差距巨大。

隨後,研究人員分別從經過訓練和未經過訓練的海蝸牛體內提取RNA,並分別將這些分子注入到兩組未經過訓練的海蝸牛身體中。

接下來發生的事情令人震驚。接受了經受過訓練的海蝸牛的RNA後,那些從未訓練過的傢伙也作出了如出一轍的反應,就好像它們也曾經受過電擊實驗一樣。他們保持防禦姿態的平均收縮時間約為40秒。

與此同時,接受未經培訓供體的海蝸牛在受到刺激時的反應則沒有任何變化。

研究人員表示:「這就好像是我們已經為它們轉移了記憶。」

在此之後,研究人員將從未經培訓的蝸牛中提取運動神經元和感覺神經元,將它們獨立或成對地放入培養皿中,每個類型包含一個神經元。

然後他們將經過培訓和未經培訓的海蝸牛的RNA加入到這些培養皿中,觀察其對神經元的影響。

結果發現,添加受過訓練的蝸牛的RNA可以增加感覺神經元的興奮度。這種效果在培訓期間對蝸牛尾巴進行電擊時也曾出現。當然,未經訓練的蝸牛的RNA對感覺神經元沒有這種影響。

目前,學者們廣泛認為,修改突觸可以實現記憶存儲,突觸乃是大腦中在神經元之間傳遞信號的結構。不過但格蘭茲曼認為,這實際上存儲在神經元本身,他的實驗就證明了這種可能性。

對於這項有趣的研究,學者們自有不同的見解。來自都柏林聖三一學院的生化學家托馬斯·瑞恩表示:「這很有趣,但我不認為他們已經轉移了記憶。這項工作可能表明,最基本的行為反應涉及到動物的某種轉換,而格蘭茲曼提取的那種東西恰好命中了這種轉換。」

如果格蘭茲曼是正確的,那麼這項發現未來可能會改變那些在生活中受到記憶負面影響的人。格蘭茲曼自己也認為:「在不遠的將來,我們可能會使用RNA來治療阿爾茨海默症,以及創傷後應激障礙的影響。」

或許,失憶、老年痴呆這些深藏於複雜大腦中的病症,未來真得能夠得到治癒。


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