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2023

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美科学家称记忆存储在DNA而非大脑中


美科学家称记忆存储在DNA而非大脑中

 

  新浪科技讯 北京时间12月4日消息,据国外媒体报道,人们在常识上一直认为,思考和记忆是大脑的最重要功能之一。但美国的科学家日前称,他们在研究中发现记忆很可能并不是由大脑来完成的,而是存储在DNA基因中。

  这项研究是由美国阿拉巴马州立大学教授柯特利-米勒和戴维-斯维特共同完成的。他们在研究中发现,许多遗传基因都已经覆盖有一层甲基。当细胞分裂时,这种“细胞记忆”将被传递下去,并告诉新细胞它具体是什么类型的,如肾脏细胞。米勒和斯维特认为,在神经细胞中,甲基也可以帮助控制蛋白质表示的精确模式,以保证神经键能够整理出记忆。两位科学家首先从短期记忆开始研究。如果老鼠在笼中有过被轻微电击的经历,当他们被送回原来的老鼠笼时,通常会因为害怕而瑟瑟发抖。但是,如果他们在被注射一种可以抑制甲基化的药物后再被送回老鼠笼时,好象不再有那种电击恐惧症。

  研究人员还发现,未被注射药物的老鼠在受到电击后的一个小时内,其大脑海马体区域的基因甲基一直在快速地变化。但一天后,它又开始恢复正常。这一现象表明,甲基化与海马体内部的短期记忆产生有关。为了弄清楚甲基化是否也与长期记忆的形成有关,米勒和斯维特再次重复上述电击试验。这次他们观测的目标是老鼠大脑皮层的变化。科学家们发现,老鼠受到电击一天后,甲基已与钙调神经磷酸酶基因分离开来,并附着于另一个基因之上。甲基化的精确模式最终稳定了下来,并一直保持稳定状态长达7天之久,直到实验结束。因此,研究人员认为甲基的变化可以使得电击记忆成为一种长期记忆,并不仅仅是对记忆形成过程的控制。

  戴维-斯维特表示,一种在遗传物质DNA受损后会立即采取行动的酶非常活跃的,这也是形成长期记忆的最重要因素。研究人员在另外一个实验中将5英寸长的海参作为这类研究的模式动物,因为海参拥有多种记忆的能力。研究人员发现一种特殊的聚合酶在海参长期记忆的形成过程中激活,阻断这种酶会妨碍长期记忆的形成。在学习和记忆所必需的蛋白质的产生过程中,这种酶也许会防止DNA链的断裂。在总结实验成果的时候,米勒表示,“我们认为,我们已经看到了大脑海马体内短期记忆的形成过程,并且这种短期记忆正在慢慢转变成为大脑皮层中的长期记忆。”美国加利福尼亚大学专门研究大脑长期记忆的科学家马赛罗-伍德认为,“这是一种很酷的想法。这样我们的大脑可以借用发生生物学的一种细胞记忆形式,把我们认为值得回忆的东西都记忆下来。”

  当DNA受到损伤时,一些细胞的“记忆”就会慢慢丢失。虽说很多物质都会导致DNA受损,但人体自身有着各种防御DNA受损和修复DNA的机制,但是这个机制会随着年龄的增长而逐渐衰退,这就解释了为什么人类的记忆为随着年龄的增大而衰减。