科学家进行了一项实验,通过注射RNA复制海兔的长期记忆


“我认为从长远来看,我们可能可以使用RNA注射来减轻阿尔茨海默氏病和创伤后疾病的影响,”研究从野兔复制记忆的研究的主要作者戴维·格兰兹曼(David Glanzman) ,生物学家其中之一

通常认为,动物的长期记忆(LTM)由神经元之间突触连接强度的变化来编码。 细胞之间的神经冲动的传递是使用介体以化学方式或以电方式通过将离子从一个细胞传递到另一个细胞来进行的,而信号幅度和频率可以在突触传递过程中进行调节。

但是,还有一个替代版本,即LTM由表观遗传变化编码。 在这种情况下,非编码RNA可以充当表观遗传变化的介体。 该版本被认为是替代版本,因为到目前为止,尚未收集到任何有利于它的经验证据。

好了,现在已经获得了经验证据。

来自加利福尼亚大学洛杉矶分校的一组科学家进行了一项成功的实验,以传播长期的记忆,这是后软体动物(也称为海兔)的最大代表之一。 通过将RNA从致敏的海兔中注射到以前从未经历过这种经历的其他人,来转移长期记忆。 但是在RNA注射的帮助下,他们“存活”了下来,也就是说,他们获得了相同的记忆。

在实验过程中,海兔被弱电流打到尾巴区域。 野兔每20分钟收到五次放电,然后每隔24小时再放电五次。 放电增强了野兔的保护性反射能力,可以保护野兔免受潜在伤害。 当随后的蜗牛被敲击时,先前遭受的电击可减少大约50秒的保护时间-这就是所谓的“敏化”训练。 那些没有触电的人只减少了一秒钟。

生物学家从受过训练的野兔的神经系统以及未遭受打击的野兔中提取RNA。 然后,将第一个(致敏)组的RNA引入到一枚没有结石的七只鸟中,第二组的RNA从另外七只也没有中风的蜗牛中引入到对照组的代表中。

科学家发现,从受过训练的蜗牛那里获得RNA的七只鸟只有一块石头,它们的行为就好像他们自己经历了这种经历:一次保护性降落平均可持续40秒钟。 如预期的那样,在蜗牛对照组中未发现长期减少。



Glantzman解释说:“如果在突触中存储了长期记忆,我们的实验就不会奏效。”海兔是研究大脑和记忆的极佳模型,因为科学家们已经很好地研究了这种简单动物形式的细胞生物学,传统上将它们放在上面经验。 海兔的细胞和分子过程与人类的过程非常相似,尽管它在中枢神经系统中有大约20,000个神经元,在人类中大约有1,000亿。

现在,科学家已经证明,可以通过暴露来自受过训练的动物的感觉RNA来复制海兔致敏的特定细胞变化(感觉神经元的过度兴奋性)。 这些结果提供了证据支持海兔的非突触后生记忆模型。

了解长期记忆形成的机制对于开发更有效的学习模型非常重要。 如果确实通过暴露于受过训练的动物的RNA来编程长期记忆,则可以创建更有效的训练模型。

无需训练数千个对象,您可以训练一只动物,然后从其中取出RNA并注射到所有其他动物中,这需要将相应的经验转移到长期记忆中。

此外,该技术为从长期记忆中“消除”不必要的创伤记忆打开了实验领域。 例如,如果它们给动物带来痛苦和折磨或引起其不正确的行为,例如学习的无助情况 。 因此,您可以为自己的利益有效地“重新编程”生物的行为。 自然地,也可以消除对重新编程的事实的记忆。

该科学文章于2018年5月14日发表eNeuro杂志 (doi:10.1523 / ENEURO.0038-18.2018, pdf )。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412159/


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