UCLA科学家“转移”了海兔的记忆
Stuart Wolpert /UCLA May 14, 2018
mints 译
海兔的研究或将获得恢复记忆和改变创伤的新疗法。
Christelle Snow/UCLA
手里拿着一只海兔的David Glanzman说：“我认为，在不久的将来，我们可能可以利用RNA来改善阿尔茨海默病或创伤后应激障碍的影响。”Glanzman是记忆领域的资深学、UCLA综合生物学和生理学和神经生物学教授。该小组的研究发表在5月14日的《eNeuro》杂志上。eNeuro是神经科学学会的在线杂志上。
加州大学洛杉矶分校的生物学家报告说，他们将一只海兔的记忆转移到另一只海兔身上。他们把一只海兔的RNA注入到另一只里，从而创造了一个人工记忆。这项研究可能会导致减少RNA所造成的痛苦记忆创伤、恢复失去的记忆的新方法。
RNA或核糖核酸已被公认为细胞信使，它制造蛋白质并将DNA的指令传送到细胞的其他部分。除了蛋白质编码之外，现在知道它还有其他重要的功能，包括调节参与（与发育和疾病有关的）各种细胞过程。
研究人员对一种名为海兔的海兔尾部进行了轻微的电击。海兔尾部每20分钟接收一次电击，一共5次，24小时后再电击5次。电击增强了海兔的防御撤退反射，显示了免受潜在伤害的保护反应。当研究人员随后电击海兔时，他们发现那些遭受电击的海兔表现出了一种持续50秒的防御性收缩，这是一种被称为“敏感化sensitization”的简单学习类型。那些没有受到电击的海兔只收缩了1秒左右。
在海兔接受了第二组一系列的电击后的第二天，生命科学家从它们的神经系统中提取了RNA，同时也提取了未受电击的海螺的RNA。然后将第一组（敏感化）的RNA注射到未受到任何电击的7只海兔中，第二组的RNA被注射到7只未受到任何电击的对照组海兔之中。
值得注意的是，科学家们发现，注入了被电击海兔RNA的7只海兔的表现就好像是他们自己的尾部受到了电击：他们显示了持续了大约40秒的防御性收缩。加州大学洛杉矶分校大脑研究所的Glanzman说：“就好像我们转移了记忆一样。”
正如预期的那样，对照组的海兔没有表现出长时间的收缩。
接下来，研究人员将RNA添加到有着神经元提取物的培养皿中，这些神经元来自没有受到电击的不同的海兔。一些培养皿中的RNA来自被电击过的海兔，一些则是没有受到电击海兔的RNA。一些培养皿含有感觉神经元，其他培养皿中包含负责海海兔运动反射的运动神经元。
当海兔尾部受到电击时，其感觉神经元会变得更兴奋。有趣的是，研究人员发现，那些添加了来自受到过电击海兔神经元RNA的感觉神经元在培养皿中的兴奋性也会增加；在感觉神经元的培养皿中加入受到电击海兔RNA之后，该培养皿中感觉神经元的兴奋性也会增加，而运动神经元则没有相应的反应。加入未受到电击海兔的RNA，培养皿中的感觉神经元不会产生上述的兴奋性增多。
在神经科学领域，人们一直认为记忆储存在突触之中。（每个神经元都有几千个突触。）Glanzman的观点则不同，他认为记忆被储存在神经元的细胞核中。
“如果记忆被储存在突触中，就没有办法实现我们的实验。”Glanzman说，海兔是研究大脑和记忆的极好模型。
Glanzman说，科学家更了解这种动物的细胞生物学的简单学习形式，而不是其他任何生物体内的任何其他学习形式。尽管海兔的中枢神经系统中有大约2W个神经元，人类有大约1000亿个，但海兔和人类之间的细胞和分子过程似乎非常相似。
“我期待更多的惊讶和怀疑。 我不认为人们会在下一次神经科学会议上为我欢庆。” ——David Glanzman, UCLA
Glanzman说，在未来，RNA有可能被用来唤醒和恢复阿尔茨海默病早期阶段休眠的记忆。他和他的同事在2014出版的《ELIFE》杂志上发表的研究就认为可以恢复失去的记忆。
RNA有很多种类型，在未来的研究中，Glanzman希望可以识别那些用于传输记忆的RNA的类型。
论文合作者是，曾在Glanzman实验室工作的加州大学洛杉矶分校博士后Alexis Bédécarrats；Glanzman实验室的研究员Shanping Chen，Kaycey Pearce和 Diancai Cai。该研究由国家神经疾病和中风研究、国家心理健康研究所和国家科学基金会资助。
Alexis Bédécarrats, Shanping Chen, Kaycey Pearce, Diancai Cai, David L. Glanzman eNeuro 14 May 2018, ENEURO.0038-18.2018; DOI: 10.1523/ENEURO.0038-18.2018
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