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科学家在蜗牛身上“移植”记忆
该研究的资深作者David Glanzman抱着一只海蜗牛。信贷:Christelle雪/加州大学洛杉矶分校

记忆的物理基础是一个谜,但长期以来,人们一直认为它只是大脑细胞间突触传递的一种信号模式。但是一个加州大学洛杉矶分校的实验说明至少储存了一些信息内部你可以从身体上提取它并将其转移到另一种生物体中。这一发现可能会填补我们关于记忆是如何产生、储存、回忆以及最终丢失的理论中的许多空白。

记忆的音乐你知道那种让你几乎——但不是完全——记得某件事的令人抓狂的感觉吗?集中注意力,闭上眼睛,甚至抓住你的头你知道它就在那里,某个地方!整个神经心理学领域已经在这方面研究了几十年,一直在探索我们的记忆在大脑中的确切位置。

我们知道记忆是一种物理现象——它可能会因物理损伤和像阿尔茨海默氏症这样的疾病而消失,但大脑是复杂的,它可能以多种不同的方式存储信息。内存存储的东西与脑细胞间突触的物理结构有关,与它们之间发出的化学和电子信号的模式有关。按照这种观点,记忆不太像一盒纸,而更像大脑中播放的音乐——一种模式活动,而不是体检的事情。但一些科学家认为,来自我们经验的信息也可以被编码和存储内部RNA是一种能转录DNA并在细胞内完成其他重要任务的化学物质。

就好像我们转移了记忆。

大卫Glanzman加州大学洛杉矶分校大脑研究所

这个实验:为了验证RNA理论,加州大学洛杉矶分校的生物学家通过电击训练海螺。经过训练的蜗牛学会了对被触碰更加敏感,这是一种防御机制。一只被电击的蜗牛在被触碰后会收缩约50秒,而普通蜗牛只会收缩约1秒。等待一天后,研究人员从受训蜗牛的神经系统中提取RNA,并将其注射到测试组中。测试中的蜗牛表现出与训练组相同的防御反射,收缩约40秒——它们“记得”发生在它们的RNA供体上的电击,并表现出相应的行为。从控制组转移并没有引起任何行为变化。

嗯……那真的是“记忆”吗?为了缩小RNA对蜗牛的影响范围,科学家们提取了运动神经元和感觉神经元,前者负责导致身体收缩,后者负责体验。这些细胞被放置在有盖培养皿中,然后用来自训练过和未训练过的蜗牛的RNA进行处理。经过训练的RNA导致感觉神经元的“兴奋性增加”——就像直接电击的蜗牛一样——但对运动神经元没有影响。(未经训练的蜗牛RNA根本不会引起任何变化。)作者认为,这意味着RNA传递的是一些经验,而不仅仅是一种使运动神经元更容易引起收缩的化学物质。

结果该研究很有趣,作者自然地认为这是记忆存储在脑细胞中的确凿证据。加州大学洛杉矶分校的首席研究员David Glanzman说:“如果记忆储存在突触中,我们的实验就不可能成功。”但重要的是要正确看待它。我们不知道是哪种RNA导致了这种行为(有几种),也不知道是什么改变了电击蜗牛的行为。

我们也不知道这种存储方式有多普遍,也不知道什么样的体验或行为反应会以这种方式保存下来。毕竟,“吃惊时挛缩”和“功夫你的表亲是谁,甚至你把钥匙落在哪里。在我们了解更多之前,没有理由放弃传统的观点,即记忆至少主要是大脑活动模式的功能。但这一额外的成分可能有助于填补我们理解和治疗大脑疾病的一些空白。

我认为在不久的将来,我们可能会使用RNA来改善阿尔茨海默病或创伤后应激障碍的影响。

大卫Glanzman加州大学洛杉矶分校大脑研究所

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