▲从经过训练动物身上提取核糖核酸(RNA),并将其注射到未经训练的动物体内,可以实现记忆在有机体之间的转移。
▲UCLA的教授David Glanzman拿着一只海蜗牛。
作为细胞信使的核糖核酸(RNA)负责制造蛋白质并传达DNA的指令。现在科学家们了解到RNA还有其他重要的功能,包括调节参与发育和疾病的各种细胞过程。
5月14日,加州大学洛杉矶分校(UCLA)的生物学家们发表在eNeuro上的一份报告说,通过将受到电击的海蜗牛的RNA注射到另一只海蜗牛体内,他们创造出了一种人工记忆,实现了记忆的“转移”。
研究人员对一种叫做Aplysia(海兔,又称海蛞蝓)的海蜗牛的尾巴进行轻微的电击,增强了蜗牛的防御性退缩反射,这是它用来保护自己免受潜在伤害的一种反应。随后对蜗牛进行叩击,发现对照组会有持续1秒的防御性收缩,而被电击的海蜗牛表现出长达50秒的防御性收缩,这是一种被称为“致敏”的简单学习方式。第二天,研究人员分别从致敏组和对照组的海蜗牛的神经系统中提取RNA,然后,将致敏组的RNA注射到7个未受到电击的海蜗牛中,对照组的RNA注射到另外7只海蜗牛中。结果发现,接受来自致敏组RNA的7个海蜗牛的表现与自己受到了尾部电击一样,防御性收缩持续大约40秒,而对照组没有表现出长时间的防御性收缩。
我们知道,当海蜗牛受到电击后,感觉神经元兴奋性会增强。研究人员分别将从致敏组和对照组海蜗牛中提取的RNA添加到从未受到电击的海蜗牛的神经元中,这些神经元包括感觉神经元和负责反射的运动神经元。结果发现在培养皿中加入受电击的蜗牛的RNA,也会增加培养皿中感觉神经元的兴奋性,但没有增加运动神经元的兴奋性。
海蜗牛是研究大脑和记忆的经典模型,科学家们对这种简单的学习方式也非常了解。海蜗牛和人类的细胞和分子过程似乎非常相似。在神经科学领域,人们一直认为记忆储存在突触中。而通讯作者、UCLA的Glanzman则认为记忆储存在神经元的细胞核中。“如果记忆储存在突触中,我们的实验就不可能成功。”Glanzman说。
Glanzman曾在2014年的《eLife》杂志上发表了一项研究,表明可以恢复失去的记忆。“我认为在不久的将来,我们可能会利用RNA来改善阿尔茨海默症或创伤后应激障碍的影响。研究人员接下来准备识别可以用来转移记忆的RNA的类型。
编译:花花 审稿:alone
责编:南熙