人類是被病毒控制的靈長類動物？4億年前的病毒還在人腦中起作用！

神經元

關於我們的記憶如何運作的細節已經困擾了神經科學家數十年。諸多研究表明，這是一種包含多部分大腦系統的精密過程。那麼在分子層面上呢？在大腦中，蛋白質的停留時間不超過幾分鐘。然而，我們的記憶會持續一生。

最近，生物學家發現，一種名為Arc的蛋白質存在奇特的性質。此前的研究表明，這種蛋白質對長期記憶的形成至關重要，它可以調節各種形式的突觸可塑性，並與神經發育障礙有關。至於這種蛋白質的其他功能以及進化起源，生物學家知之甚少。而新的研究發現，Arc蛋白質與病毒感染宿主的方式有著非常相似的特性。

病毒

研究人員認為，在數億年前的一次偶然相遇，才使得Arc蛋白質在我們記億功能中佔據中心地位。電子顯微鏡所拍攝到的圖像顯示，Arc蛋白質的組裝方式看起來很像艾滋病病毒逆轉錄病毒的運作方式。這種蛋白質的行為就像病毒一樣，並且還能充當神經元之間的溝通平台。在目前已知的非病毒蛋白質中，沒有一種蛋白質會表現出這樣的行為。Arc蛋白質的作用是打開一扇窗戶，讓記憶變得牢固。沒有這種蛋白質，窗戶就不能打開。

先前的研究表明，長期記憶的形成離不開Arc蛋白質。在一項研究中，缺乏Arc蛋白質的老鼠的大腦幾乎沒什麼可塑性，它們想不起來24小時之前發生過的事情。

DNA

新的研究發現，在大約4億年前，逆轉錄病毒的祖先——逆轉錄轉座子，把它的遺傳物質注入到一種陸生四肢動物的體內。這導致了Arc蛋白質的發展，至今這種蛋白質還在我們的神經化學中起著作用。而根據麻省大學不久前的一項研究，果蠅在大約1.5億年前也出現了這樣的過程。

這項新研究改變了我們對進化過程的看法。進化過程並不是隨機的突變，生物體可以相互借鑒以便進一步演化。為了檢驗這個理論，研究人員設計了一些實驗，想看看Arc蛋白質到底會不會像病毒一樣運作。結果正如理論所認為的那樣，Arc蛋白質的行為很像病毒，它們在衣殼中複製了幾份自己，然後把mRNA從一個神經元傳遞到另一個神經元中。

這個新發現已經發表在《細胞》（Cell）雜誌上。

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