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最新研究表明,可以通过RNA注射向大脑传递记忆

 扫地僧一一 2018-05-21
在一项最新的研究中,生物学家从一只海蛞蝓的神经系统中提取RNA,并将其注射到了另一只海蛞蝓的体内。结果表明,这可以将一只海蛞蝓的记忆转移到另一只海蛞蝓身上。这一成果可能有助于研发恢复记忆的新方法,指导对阿尔茨海默病(老年痴呆)等病症的治疗。这项研究发表于5月14日的学术期刊《eNeuro》。
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加州大学洛杉矶分校的生物学家们最近在报告中说,他们将一只海蛞蝓的记忆转移到了另一只身上。这项实验通过一种RNA注射的方式,让他们成功创造了一个“人工记忆”。此研究可能会在未来帮助人类恢复自己的记忆。
“我认为在不久的将来,我们有可能利用RNA来帮助治疗阿尔茨海默病或创伤后应激障碍”,该研究的作者之一,加州大学洛杉矶分校的综合生物学以及生理学和神经生物学教授大卫·格兰茨曼(David Glanzman)说。
RNA,或称核糖核酸,已经被确认是一种作用范围广泛的细胞信使,它可以用于制造蛋白质,并将DNA的指令传递到细胞的其他部分。近来的研究还认为,除了编码蛋白质之外,RNA还有其他重要的功能——调节包括正常发育与病变在内的多种细胞过程。
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RNA具有单螺旋的分子构型
在实验中,研究人员首先对一种海蛞蝓的尾部进行了轻微的电击:每隔20分钟一次,每五次之间会间隔24小时。这种刺激会增强海蛞蝓的防御性收缩反射,这是一种保护自身免受潜在性伤害的反应。一段时间的训练后,当这些海蛞蝓受到电刺激时,会持续性的一次收缩50秒以上——这种训练方式被称为“敏化(sensitization)”——与之相比,没有经过训练的海蛞蝓在受到相同的刺激时只会收缩1秒钟左右。
之后,对于受过训练与未受训练的这两组海蛞蝓,研究人员从它们的神经系统中分别提取了RNA,将其注射到完全没有经过训练的两组海蛞蝓身上。
结果非常明显:在注射了被训练的海蛞蝓RNA后,从未受过刺激的海蛞蝓们也具备了长时间防御性收缩反射的能力。它们在受到电刺激时,防御性收缩的时间可长达40秒左右。“就好像我们把记忆转移给了它们一样”,格兰茨曼说。
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大卫·格兰茨曼与手中的海蛞蝓
与预期的结果相同,与之对照的一组海蛞蝓则在注射后完全不会表现出长时间的收缩。
接下来,研究人员将RNA与其他物质分别添加到了含有海蛞蝓神经元细胞的不同培养皿中,结果也很有趣:在接受到受到刺激海蛞蝓RNA后,培养皿中的神经元细胞会像是自己也受到了电刺激一样,变得更易兴奋。
在神经科学领域,人们一直认为记忆是存储在突触之中的(每个神经元含有几千个突触)。但格兰茨曼在实验后有了不同的观点:他认为记忆应该储存在于神经元的细胞核中。“如果记忆是存储在突触之中,我们的实验就不会起效”,他说。同时他认为,海蛞蝓是研究大脑和记忆的极好模型,因为它与人类的神经元在细胞与分子过程上都非常类似。
格兰茨曼说,在未来RNA有可能被用来唤醒和恢复在阿尔茨海默病早期阶段被休眠的记忆。不过,鉴于RNA有多种类型,他希望在以后的研究中可以先将用于传输记忆的RNA的类型识别出来。

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