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盛世娱乐app官方网站_全球首例动物记忆移植完成 人类实现记忆恢复还会远吗?

来源:申博在线赌场 2019-12-23 21:11:55

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内容提要:据美国广播公司5月15日报道,ucla的科学家们通过注射核糖核酸 ,成功在海蜗牛身上实现了全球首例记忆移植。这说明,通过受训蜗牛的rna,将其对于电击的记忆移植给了未受训的蜗牛,神奇的记忆移植就发生了。不仅开辟了新的研究方向,科学家们指出,这一发现意味着,未来基于rna的新疗法可能帮助人类恢复丢失的记忆,为将来治疗创伤后应激障碍和老年痴呆症铺平

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盛世娱乐app官方网站,对大多数人而言,记忆移植听起来就像是科幻小说里的情节。然而,来自加州大学洛杉矶分校(ucla)的一组研究人员,已成功将记忆移植变为现实。

据美国广播公司5月15日报道,ucla的科学家们通过注射核糖核酸(rna),成功在海蜗牛身上实现了全球首例记忆移植。虽然距离讨论最终结论还为时过早,但这项惊人的实验结果毫无疑问将在一定程度上颠覆领域内的原有普遍观点。

▲完成记忆移植的神经生物学家大卫·格兰兹曼教授

5月14日,相关研究发现已发表在了美国神经科学学会旗下的《eneuro》上,并引发了学界内的大量讨论。

如何移植记忆?实验过程是这样的

这项研究由加州大学洛杉矶分校的神经生物学家大卫·格兰兹曼教授的团队完成,并且受到美国国立卫生研究院和美国国家科学基金会的资助。实验对象是加州海蜗牛(aplysia californica),这是一种拥有2万个神经元的生物。或许相较于人类的千亿神经元来说,这个数量级十分微不足道,但其神经传递脉冲的方式与人类非常相似。

研究人员首先对一组海蜗牛的尾部进行温和的电击,在电击之下,海蜗牛会产生防御性的屈卷反应,将自己蜷缩起来以躲避伤害。一开始,这样的防御性反应仅会持续1秒钟。而在研究人员不断重复的微电击训练中,这些海蜗牛开始对电击过程产生记忆,并出现条件反射,在轻微碰触下,它就会敏感地将自己蜷缩起来长达50秒之久。

接下来,研究人员从受过训练的海蜗牛的上腹部神经组织中提取rna,随后注入另一组未受训练的海蜗牛颈部,使其能进入它们的身体循环系统。然后令人震惊的现象出现了,被注入rna的未受训海蜗牛,在电击下蜷缩了近40秒,就像记得如何应对这样的刺激一样。

▲实验过程图解 据eneuro

负责主导实验的大卫·格兰兹曼教授说:“海蜗牛的记忆似乎被移植了。”为了验证不是偶然发生的,研究人员反复进行了多次实验,结果证明,这并不是偶然,所有7只未受训的海蜗牛的表现一致。这说明,通过受训蜗牛的rna,将其对于电击的记忆移植给了未受训的蜗牛,神奇的记忆移植就发生了。

为了再次确认,格兰兹曼教授的团队又提取了未受训的海蜗牛的感觉神经元,放入两个培养皿中。然后分别加入未受训和受训海蜗牛的rna,以观察后续反应。结果研究人员发现,受训海蜗牛的 rna 可以增加感觉神经元的兴奋度。而未受训海蜗牛的rna不会让神经元变得兴奋。

格兰兹曼教授表示,实验结果表明,记忆是储存在神经元细胞核之中的。因为,rna是在神经细胞中合成并作用于dna活动中,因此,他认为记忆储存与rna介导的基因活动中的表观遗传变化有关。

对的?错的?颠覆让学界争议不小

记忆是我们生活中一个重要的组成部分,然而,长期以来,没人确切知道记忆是如何被大脑储存的,以及具体储在何处。

▲大脑如何储存记忆至今仍是未解之谜 资料getty images

目前被科学界普遍认可,甚至被写入教科书的理论是,记忆是由神经元之间的连接或突触的强度变化来存储的。每次唤起记忆,突触都会被激活,多次重复后记忆便得到了增强。

但与此同时,包括格兰兹曼教授在内的另一阵营则认为,记忆其实是储存在神经元的细胞核中,rna在记忆的形成中扮演了重要作用。格兰兹曼教授此次的研究结果,无疑让神经学研究领域开启新一轮的争论。

由于人类和蜗牛的细胞和分子过程非常相似,《科学美国人》杂志指出,这项史无前例的研究发表后,将在一定程度上颠覆“记忆储存在突触中”的普遍观点。

不出意外地,许多科学家会选择更加谨慎地看待这项研究。一直从事记忆方面研究的都柏林圣三一学院助理教授托马斯·瑞恩就表态道:“如果他是对的,这将是一个惊天动地的发现,但我并不认为这个结论是对的。”

mit神经学家蔡立慧教授也表示:“这个想法非常激进,必定会挑战领域内的观点。”蔡教授称,这一研究十分有趣且令人印象深刻,也有许多研究证明了表观遗传机制在记忆形成中的作用,毕竟记忆的形成其实是一个非常复杂的过程,可能涉及许多要素。但是,对于格兰兹曼教授否认突触在记忆储存中发挥重要作用的说法,她并不认同。

格伦兹曼教授告诉bbc:“如果记忆储存在突触中,那么我们的实验就不会有这个结果。”对于各种质疑,格兰兹曼教授早已做好准备。他十分清楚,对于突触概念的挑战并不会一帆风顺:“我预计会有很多惊讶与质疑,在下一次的神经科学学会会议上,也不会有太多人为我欢呼庆祝。”

毕竟,在科学研究中,rna的主要作用是传递基因遗传信息,与大脑记忆的形成毫无关系。甚至连他的同事在最开始也对此持怀疑态度。“我花了很长时间才说服了实验室里的人进行这个实验。”格兰兹曼教授说,“他们认为这完全是胡扯。”

与此同时,一些科学家指出,这项研究是令人兴奋不已的重大突破。纽约州立大学州南部医学中心的神经学家、记忆研究人员托德·萨克特表示,这一结果让人震惊,可以说为人类研究“记忆是如何储存”开拓了一条全新的道路。他指出,关于人类大脑记忆的研究探索,甚至被称为20世纪生物学的最后一个遗留问题。而为什么数十年来科学家们迟迟无法突破的一部分原因,或许正是过度关注了突触强度。

▲关于人类大脑记忆的研究探索,甚至被称为20世纪生物学的最后一个遗留问题 资料图 据美联社

并不认同这一试验结果的托马斯·瑞恩也表示,关于突触强度的论文已发表了12000多篇,但迄今为止也没有一个关于记忆存储方式的合理解释。因此,尽管格兰兹曼的研究十分激进,但他对于开辟一条全新的探索道路表示赞赏。“我们对大脑记忆知之甚少。”瑞恩补充道,“任何新的方向和道路都会令人感到兴奋。”

不仅开辟了新的研究方向,科学家们指出,这一发现意味着,未来基于rna的新疗法可能帮助人类恢复丢失的记忆,为将来治疗创伤后应激障碍和老年痴呆症铺平道路。甚至在未来,还能对记忆进行篡改,增强或是抑制大脑中的记忆……

由于目前的试验对象只是海蜗牛,还需要进一步在大脑更为复杂的动物身上进行大量实验。除此之外,由于rna也有许多种类,格兰兹曼教授的团队也将进行更多的研究,以确认究竟是哪一种rna在记忆储存中发挥着作用。

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红星新闻记者丨徐缓 编译报道

编辑丨汪垠涛

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