记忆移植?科学家已经在动物实验中实现了

医疗健康 来源:医谷 作者:周会棋(编译)

移植记忆通常是科幻作品才有的桥段。不过,近日美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员发表了一篇报告,通过注射RNA,他们已经成功实现在海蜗牛(Aplysia californica)之间转移记忆,具体研究发表于美国神经科学学会旗下《eNeuro》杂志上。这项尚处于初期阶段的研究或许有一天能够为类似的人类记忆移植铺平道路。

“我认为在不久的将来,我们极有可能使用RNA相关技术来改善阿尔茨海默病或创伤后应激障碍。”该研究资深作者,UCLA生理学、神经生物学教授David Glanzman说道。

(图片来源:《纽约时报》官网截图)

海蜗牛是研究大脑和记忆的极好模型,Glanzman表示,海蜗牛和人类的神经传递脉冲方式非常相似,尽管海蜗牛的中枢神经系统中只有大约2万个神经元,而人类则有约100亿个。这一物种曾协助人类探索记忆的储存机制,并帮助3位科学家摘得2000年的诺贝尔生理学或医学奖。

实验初始,研究人员对海蜗牛的尾部进行轻度电击,每20分钟一次,一轮5次,24小时后给予第二轮。研究发现,电击增强了海蜗牛的防御性卷曲动作。最初,海蜗牛只会卷曲约1秒钟,但是随着刺激的不断重复,它们卷曲的时间逐渐延长,表现出了持续约50秒的防御性卷曲,这是一种被称为“敏化”的学习方式。

RNA(即核糖核酸)的主要作用是传递遗传信息,与蛋白质生物合成有着密切关系。Glanzman认为,RNA在记忆的形成中扮演了重要作用。在第二轮刺激结束后,研究人员从这些接受过刺激的海蜗牛(以下简称A类)以及从未受到任何刺激的海蜗牛(以下简称B类)中的神经系统中提取出RNA,分别添加到两组(每组7只)未受到任何电击的海蜗牛(以下简称C类)中。


Credit: Bédécarrats et al., eNeuro (2018)

实验结果显示,注射了A类 RNA 的7只海蜗牛表现出好像自己曾经接受过尾部刺激的反应:它们显示出平均持续约40秒的防御性收缩。“这就好像我们转移了记忆” Glanzman说道。而正如预期的那样,注射B类 RNA 的海蜗牛没有显示出长时间的收缩。

接下来,研究人员从不同海蜗牛中提取出未受过刺激的运动神经元或感觉神经元,分别放入不同的皮氏培养皿中,并在这些培养皿中部分加A类RNA,部分加B类 RNA。

研究发现,当海蜗牛受到尾部刺激时,其感觉神经元会变得更加兴奋,而有趣的是在这一实验中,添加A类RNA会增加培养皿中感觉神经元的兴奋性,但运动神经元中没有这样的现象;而加入B类RNA未能引起培养皿中感觉神经元的兴奋性增加。

这一发现或将改变科学家们对记忆的思考模式,它可能与由RNA诱导的表观遗传变化有关。在神经科学领域,长期以来的主流观点认为,记忆的形成来自于神经元之间的信号传导,每一次唤起记忆时,同一批突触就会重复激活,增强记忆。但Glanzman持有不同观点,他认为记忆存储于神经元核心中,“如果记忆存储在突触中,那我们的实验就不可能奏效”。不过,他并不确信同样实验是否适用于移植生活经历积累的记忆。

当然目前实验对象还只是海蜗牛,记忆存储到底在哪里的争议也不会因此而终结,而且这也不意味着科学家很快就能着手对人类记忆进行转移等,但不可否认这一发现为我们打开了一扇大门。未来RNA有可能用来唤醒和恢复在阿尔茨海默病早期阶段休眠的记忆,Glanzman 表示,RNA 有着许多不同的种类,他们计划进行更多的研究来确定哪一种 RNA 对记忆的影响最为直接。

原文检索

Biologists 'transfer' a memory

医谷,分享创业的艰辛与喜悦,如果您是创业者,期望被更多的人关注和了解,请猛点这里  寻求报道

意见
反馈

扫码
关注

扫码关注医谷微信

手机访问

扫码访问手机版

返回顶部