[圖文]美科學家稱記憶存儲在DNA而非大腦中
美科學家稱記憶存儲在DNA而非大腦中
新浪科技訊 北京時間12月4日消息,據國外媒體報道,人們在常識上一直認為,思考和記憶是大腦的最重要功能之一。但美國的科學家日前稱,他們在研究中發現記憶很可能並不是由大腦來完成的,而是存儲在DNA基因中。
這項研究是由美國阿拉巴馬州立大學教授柯特利-米勒和戴維-斯維特共同完成的。他們在研究中發現,許多遺傳基因都已經覆蓋有一層甲基。當細胞分裂時,這種「細胞記憶」將被傳遞下去,並告訴新細胞它具體是什麼類型的,如腎臟細胞。米勒和斯維特認為,在神經細胞中,甲基也可以幫助控制蛋白質表示的精確模式,以保證神經鍵能夠整理出記憶。兩位科學家首先從短期記憶開始研究。如果老鼠在籠中有過被輕微電擊的經歷,當他們被送回原來的老鼠籠時,通常會因為害怕而瑟瑟發抖。但是,如果他們在被注射一種可以抑制甲基化的藥物後再被送回老鼠籠時,好像不再有那種電擊恐懼症。
研究人員還發現,未被注射藥物的老鼠在受到電擊後的一個小時內,其大腦海馬體區域的基因甲基一直在快速地變化。但一天後,它又開始恢復正常。這一現象表明,甲基化與海馬體內部的短期記憶產生有關。為了弄清楚甲基化是否也與長期記憶的形成有關,米勒和斯維特再次重複上述電擊試驗。這次他們觀測的目標是老鼠大腦皮層的變化。科學家們發現,老鼠受到電擊一天後,甲基已與鈣調神經磷酸酶基因分離開來,並附著於另一個基因之上。甲基化的精確模式最終穩定了下來,並一直保持穩定狀態長達7天之久,直到實驗結束。因此,研究人員認為甲基的變化可以使得電擊記憶成為一種長期記憶,並不僅僅是對記憶形成過程的控制。
戴維-斯維特表示,一種在遺傳物質DNA受損後會立即採取行動的酶非常活躍的,這也是形成長期記憶的最重要因素。研究人員在另外一個實驗中將5英吋長的海參作為這類研究的模式動物,因為海參擁有多種記憶的能力。研究人員發現一種特殊的聚合酶在海參長期記憶的形成過程中激活,阻斷這種酶會妨礙長期記憶的形成。在學習和記憶所必需的蛋白質的產生過程中,這種酶也許會防止DNA鏈的斷裂。在總結實驗成果的時候,米勒表示,「我們認為,我們已經看到了大腦海馬體內短期記憶的形成過程,並且這種短期記憶正在慢慢轉變成為大腦皮層中的長期記憶。」美國加利福尼亞大學專門研究大腦長期記憶的科學家馬賽羅-伍德認為,「這是一種很酷的想法。這樣我們的大腦可以借用發生生物學的一種細胞記憶形式,把我們認為值得回憶的東西都記憶下來。」
當DNA受到損傷時,一些細胞的「記憶」就會慢慢丟失。雖說很多物質都會導致DNA受損,但人體自身有著各種防禦DNA受損和修復DNA的機制,但是這個機制會隨著年齡的增長而逐漸衰退,這就解釋了為什麼人類的記憶為隨著年齡的增大而衰減。