科學家用蝸牛實驗了記憶移植

有一群科學家聲稱他們成功地通過將訓練有素的海蝸牛的RNA注射到未經訓練的蝸牛中，藉此傳遞了蝸牛的記憶。他們在第二隻蝸牛的行為里觀察到了訓練後的反射痕迹。

這項研究的目的不是為了創造某種軟體動物的大腦，而是為了幫助人類了解記憶的內在的物理機制——以後我們可以找回失去的記憶，並沖淡痛苦的回憶。

由加利福尼亞大學洛杉磯分校的生物學家David Glanzman領導的研究小組希望能夠理解一種叫做英格拉姆engram的東西——某種記憶存儲的物理路徑。

最近的研究發現，失憶的病人，可以通過激活某種腦內組件來找回長期記憶。這一功能組件具體是什麼，目前仍屬未知。但這個過程似乎涉及到表觀遺傳修飾——有大量的RNA參與這一過程。

RNA也參與到形成長期記憶的過程。Glanzman和他的團隊據此猜測，某些長期記憶有可能被這些遺傳分子以某種方式攜帶並傳遞。

為了驗證這一猜想，他們首先訓練了蝸牛。並不像聽起來那麼困難——他們只是對一種名為Aplysia californica的海蝸牛的尾巴施加了雖說輕微但仍不愉快的電擊。

研究人員對蝸牛的每日訓練項目包括五組電擊，每20分鐘一次。然後，24小時後，重複了這一訓練過程。

之後，當研究人員敲打它們時，那些有了心理陰影的蝸牛會將它們的身體收縮成防禦姿勢，平均持續50秒左右——但作為對照組的蝸牛隻會敷衍地收縮一下，持續不到1秒鐘。

下一步，從經過訓練和未經訓練的蝸牛中分別提取出RNA物質。然後將這些化學分子注入到兩組未經訓練的蝸牛體內。

研究人員見證奇蹟的時刻：被注入了有心理陰影的蝸牛的RNA的蝸牛，受到刺激時，不再表現得像最初一樣僅僅輕微地蜷起身體——現在，它們蜷縮成一團，平均達40秒。

Bédécarrats et al., eNeuro, 2018

同時，獲取了未經訓練的蝸牛的RNA的蝸牛，在受到刺激時，和最初的反應一致。

「我們好像移植了蝸牛的記憶。」Glanzman說。

對於下一階段的實驗，研究人員從兩種蝸牛中提取出運動神經元和感覺神經元，將它們分別或者成對地放入培養皿中。

然後他們將之前提取的RNA加入到這些培養皿中，觀察它們對神經元的影響。

科學家們發現，受過訓練的蝸牛的RNA可以增加感覺神經元的興奮性。

而且，當然，未經訓練的蝸牛的RNA對感覺神經元沒有這種作用。

目前被廣泛接受的理論是，修改突觸可以影響記憶的存儲——突觸是大腦中神經元之間傳遞信號的結構。但Glanzman認為，記憶實際上被存儲在神經元本身——他的實驗證實了這種可能性。

「如果記憶存儲在突觸中，我們的實驗就不可能奏效。」他解釋說。

當然，我們需要進一步的研究來確認這種可能性。首先，儘管由於它們的神經元與我們的神經元非常類似，所以A.californica蝸牛被廣泛地用於神經學的實驗中，但我們在動物模型中觀察到的東西並不總是可以照搬到人類身上。

有可能RNA傳遞了一些其他的特質，而不一定是記憶。

「這很有趣，但我不認為他們移植了記憶，」並未參與研究的都柏林聖三一學院的生化學家托馬斯瑞恩對衛報說，「這項工作告訴我，也許最基本的條件反射涉及到動物的某種遺傳因子，Glanzman提取的那種東西恰好對應這個過程。」

但如果Glanzman是對的，他的發現可能會深刻地改變世界。

他說：「我認為在不遠的將來，我們可能會使用RNA來改善阿茨海默病或創傷後應激障礙的影響。」

該研究已發表在期刊eNeuro上。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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