記憶可以被轉移嗎？科學家似乎已經做到了科學頭條網

2018-05-27 13:23:35 原理

記憶可以被轉移嗎？這聽起來似乎是不可能完成的任務，科學家似乎已經做到了。就在上週發表於eNeuro雜誌的一篇論文中，科學家報告了他們如何將一組海兔的記憶，轉移到了另一組海兔身上，使它們獲得了從未擁有過的記憶。

一直以來，科學家一直想要找出記憶在大腦中的儲存位置。最常見的觀點是，長期記憶可能存在於神經元之間的連接中。但是，一些新的證據卻指向了另一種解釋：記憶可能儲存在神經元的細胞核裡面，而且與由RNA所誘導的基因表達有關。

常被稱作為細胞信使的RNA，以能幫助細胞製造蛋白質而聞名，它有點像從DNA信息中創造出的一個配方。它們有很多種不同類型，科學家仍在試圖搞清楚這些分子可以做的所有事情。就目前我們所知道的，除了蛋白質編碼之外，它們還有多種重要的功能，其中包括調節與發育和疾病有關的各種細胞過程。而通過這篇新的論文，我們擁有了更多證據表明，它們還有一項作用或許與記憶有關。

從事這項研究的生物學家報告說，通過RNA注射，他們成功地將記憶從一組海兔轉移給另一組海兔。或許在不遠的將來，我們就能用RNA來恢復失去的記憶。

在實驗中，研究人員每隔20分鐘就對34只海兔的尾巴進行輕度電擊，一共5次。在24小時後，再進行5次相同的電擊。這種電擊會引發海兔的防禦性避縮反射（一種防止潛在傷害的反應），因此被電擊的海兔會將尾巴縮起來。隨著電擊的增多，這種防禦性收縮的持續時間就會增長。兩天後，經受了電擊訓練的海兔收縮尾巴的平均時長達到50秒。這是一種稱為“敏化”的簡單學習類型。沒有受到過電擊的海兔的收縮時長大約只有1秒。

在完成了兩天的電擊訓練後，研究人員從這些海兔的神經系統中提取出RNA，再從沒受到過任何電擊訓練的海兔中也提取出RNA。然後，他們將受到電擊實驗的（敏化組）海兔的RNA，和未受過電擊實驗（對照組）的海兔的RNA分別注入兩組未受電擊的海兔體內。

在注射之後，神奇的事情發生了！科學家發現從未受過電擊的海兔，在接受了來自受到過電擊訓練海兔的RNA之後，也表現出彷彿它們也曾受到過尾部電擊一樣：

它們表現出平均持續約40秒的防禦性收縮。就像是記憶得到了轉移一般！而接受了未受電擊海兔RNA的對照組，就並沒有顯示出這種長時間的防禦性收縮。

這種變化足以表明，第二組海兔被注入了第一組海兔的記憶。或者至少第二組海兔的神經系統發生了某種變化，使得它們的尾部反射持續時間更長。

在接下來的實驗中，研究人員在培養皿中放入沒受過電擊的海兔體中提取的神經元，再向這些培養皿中添加RNA。有的培養皿中添加的RNA是來自尾部受過電擊的海兔，有的則是來自未受過電擊的海兔。其中一些培養皿中含有感覺神經元，另一些則含有在海兔體內負責反射的運動神經元。

當一隻海兔的尾部受到電擊時，其感覺神經元會變得更加興奮。有趣的是，研究人員發現，向培養皿中添加來自受到電擊的海兔RNA，也會增加培養皿中感覺神經元的興奮度；但在運動神經元中就沒有這樣的表現。加入沒受到過尾部電擊的海兔RNA則不會讓感覺神經元產生這種興奮性的增加。

研究人員認為，這是因為非編碼RNA以某種方式觸發了DNA的甲基化。甲基化是指當甲基與DNA的特定部分相連，這通常會阻止某些蛋白質的生成。所以或許這反過來會改變海兔神經元中的某些東西。

在神經科學領域裡，人們一直認為記憶儲存在突觸中（每個神經元都有數千個突觸）。而這項研究的資深作者David Glanzman則持有不同的觀點，他認為記憶儲存在神經元的核中。他說：“如果記憶儲存在突觸中，那我們的實驗就不可能奏效。”

同時，他還補充說海兔是研究大腦和記憶的極好模型。科學家對這種動物的簡單學習形式的瞭解優於其他生物的任何其他學習形式。海兔的細胞過程與分子過程似乎與人類非常相似，儘管海兔的中樞神經系統中有大約20,000個神經元，而人類則有約1000億個。

Glanzman說，在未來，RNA或許可被用來喚醒和恢復在阿爾茨海默病早期階段休眠的記憶。早在2014年，他和他的同事就在eLife雜誌上發表了研究報告稱，失去的記憶是可以恢復的。

由於RNA的種類繁多，在接下來的研究中，Glanzman希望可以確定用於轉移記憶的RNA是什麼類型的。

當然，關於這一課題仍有許多需要弄清楚的問題，例如非編碼RNA是如何引起甲基化的？甲基化會如何改變海兔的神經元，再最後改變記憶？我們不能確定地說人類也會擁有相同的表現。但是假如是這樣的話，那麼這一研究將讓我們更加接近找到記憶在我們大腦中的位置。