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《細胞》重磅連發:記憶可「遺傳」

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有人說,記憶到最後也許是最寶貴的財富。人們總是希望能夠把最珍視、最有價值的記憶保留下來。

科學家們也正為此孜孜不倦的努力著。

《細胞》重磅連發:記憶可「遺傳」

在2016年的SXSW大會上,南加州大學教授Theodore Berger就曾提出記憶有可能「遺傳」給後代的觀點。

而近日,愛思維爾(Elsevier)出版公司旗下的細胞出版社(Cell Press)雜誌《CELL》同日發表了兩篇重磅文章——記憶居然真的可以遺傳!

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《細胞》重磅連發:記憶可「遺傳」

這兩項重磅的研究結果表明:至少在線蟲(C.elegans)這樣的生物中,記憶可以被遺傳,且可以維持3-4代。

堪稱顛覆認知!

另類「遺傳」:神經元向生殖細胞傳遞信息,影響後代基因表達

線蟲是目前生物學研究中最常見的「樣板生物」之一,它幾乎在所有環境棲息地中都存在。它們繁殖速度非常快,而且基因組中的基因數量幾乎和人類基因組的基因數量相同。

近日,由特拉維夫大學George S. Wise生命科學學院和Sagol神經科學學院的Oded Rechavi教授領導的一項新研究發現:

線蟲的神經系統可以通過神經元與生殖細胞進行信息交流,生殖細胞中包含傳遞給後代的信息(遺傳和表觀遺傳)。這項研究確定了神經元向這些後代傳遞信息的模式。

《細胞》重磅連發:記憶可「遺傳」

在Rechavi教授的學生RachelPosner和Itai A. Toker共同撰寫的研究論文中表示,這是業界第一次確定可跨代傳遞神經元反應的機制。這一發現可能對遺傳和進化的理解產生重大影響。

研究人員還發現,需要在神經元中合成小RNA,蠕蟲才能有效地被其必需營養素相關的氣味所吸引,並順利完成覓食活動。在父母一代的神經系統中產生的小RNA影響了這種行為,同時在三代之內影響了許多種系基因的表達。

換句話說,沒有產生小RNA的線蟲會在食物識別上存在缺陷。當研究人員恢復在神經元中產生小RNA的能力時,線蟲再次具備了高效覓食的能力。儘管線蟲後代本身不具有產生小RNA的能力,但這種效果仍保持了數代之久。

「我們要強調的很重要的一點是,目前我們還不知道這種現象對人類是否依然適用。」Rechavi教授說。

Toker還表示,研究特定的神經元活動能否影響遺傳信息,讓後代具備特定的遺傳優勢,這是很有吸引力的事情。通過這種方式,父母一代可能會在自然選擇的背景下傳遞對後代有益的信息,這可能會影響有機體的進化過程。

學習到的信息可持續遺傳至第四代!

普林斯頓大學的科學家們則對線蟲的「避害」反應做了研究。

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在自然環境下,線蟲會在生活中接觸到各種各樣的細菌。有些細菌營養豐富,是線蟲的美食,而另一些細菌則具有感染性,會讓線蟲生病,甚至是殺死線蟲!

能夠從父母那裡繼承信息的能力,在進化上可能是有益的事情,這種能力能夠使後代更安全地度過危險環境。

研究人員發現,線蟲在學會了如何避免被致病菌銅綠假單胞菌(PA14)感染之後,將這種學習到的信息成功傳遞給了它們的後代,並一直傳遞持續到了第四代。

《細胞》重磅連發:記憶可「遺傳」

研究表明,TGF-β配體DAF-7在感覺神經元中的表達,與這種跨代避害的行為具有正相關性。在學會避害行為的後3-4代線蟲中,DAF-7的表達水平出現了明顯升高。

即使這些後代線蟲之前從未遇見過這些致病菌,也會對其「敬而遠之」!

記憶的遺傳,或是另一種「永生」?

縱觀歷史,有無數人在尋找著永生不死的方式——他們或修鍊自己的精神世界,或求助於丹藥、或修建宏偉的寢陵,想以此實現精神的延續和永存,但無一成真。

今天,我們藉助科學發現,人們對「永生」的研究也不斷在持續著。

新智元此前報道過《Nature重磅封面:復活死亡大腦!》——耶魯大學的最新研究表明,豬大腦在死亡4小時後成功復活,並維持了至少6小時。

這項研究掀起了一波道德倫理的輿論浪潮,有人擔心這是否就會是殭屍啟示錄的開始;但同時還有人認為,讓一些偉人的大腦復活,實現意識和記憶的「永生」,將具有重大的意義。

《細胞》重磅連發:記憶可「遺傳」

而這次科學家們的發現可謂是顛覆了我們的認知。

原來信息竟然可以通過神經代代相傳,不知道這是不是另一種「永生」的方式呢?

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