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编译 | 糖兽
记忆可以被转移吗？这听起来似乎是不可能完成的任务，科学家似乎已经做到了。就在上周发表于eNeuro杂志的一篇论文中，科学家报告了他们如何将一组海兔的记忆，转移到了另一组海兔身上，使它们获得了从未拥有过的记忆。
研究人员 David Glanzman 握着一只海兔。| 图片来源：Christelle Snow / UCLA
一直以来，科学家一直想要找出记忆在大脑中的储存位置。最常见的观点是，长期记忆可能存在于神经元之间的连接中。但是，一些新的证据却指向了另一种解释：记忆可能储存在神经元的细胞核里面，而且与由RNA所诱导的基因表达有关。
常被称作为细胞信使的RNA，以能帮助细胞制造蛋白质而闻名，它有点像从DNA信息中创造出的一个配方。它们有很多种不同类型，科学家仍在试图搞清楚这些分子可以做的所有事情。就目前我们所知道的，除了蛋白质编码之外，它们还有多种重要的功能，其中包括调节与发育和疾病有关的各种细胞过程。而通过这篇新的论文，我们拥有了更多证据表明，它们还有一项作用或许与记忆有关。
从事这项研究的生物学家报告说，通过RNA注射，他们成功地将记忆从一组海兔转移给另一组海兔。或许在不远的将来，我们就能用RNA来恢复失去的记忆。
科学家从一组受过电击训练的海兔中提取出RNA，再将其注入未经训练的海兔体内，从而将受过电击的海兔的记忆转移给了未受电击的海兔。该研究为寻找记忆的物理基础提供了新的线索。图片来源：Bédécarrats et al. / eNeuro
在实验中，研究人员每隔20分钟就对34只海兔的尾巴进行轻度电击，一共5次。在24小时后，再进行5次相同的电击。这种电击会引发海兔的防御性避缩反射（一种防止潜在伤害的反应），因此被电击的海兔会将尾巴缩起来。随着电击的增多，这种防御性收缩的持续时间就会增长。两天后，经受了电击训练的海兔收缩尾巴的平均时长达到50秒。这是一种称为“敏化”的简单学习类型。没有受到过电击的海兔的收缩时长大约只有1秒。
在完成了两天的电击训练后，研究人员从这些海兔的神经系统中提取出RNA，再从没受到过任何电击训练的海兔中也提取出RNA。然后，他们将受到电击实验的（敏化组）海兔的RNA，和未受过电击实验（对照组）的海兔的RNA分别注入两组未受电击的海兔体内。
在注射之后，神奇的事情发生了！科学家发现从未受过电击的海兔，在接受了来自受到过电击训练海兔的RNA之后，也表现出仿佛它们也曾受到过尾部电击一样：它们表现出平均持续约40秒的防御性收缩。就像是记忆得到了转移一般！而接受了未受电击海兔RNA的对照组，就并没有显示出这种长时间的防御性收缩。
这种变化足以表明，第二组海兔被注入了第一组海兔的记忆。或者至少第二组海兔的神经系统发生了某种变化，使得它们的尾部反射持续时间更长。
在接下来的实验中，研究人员在培养皿中放入没受过电击的海兔体中提取的神经元，再向这些培养皿中添加RNA。有的培养皿中添加的RNA是来自尾部受过电击的海兔，有的则是来自未受过电击的海兔。其中一些培养皿中含有感觉神经元，另一些则含有在海兔体内负责反射的运动神经元。
当一只海兔的尾部受到电击时，其感觉神经元会变得更加兴奋。有趣的是，研究人员发现，向培养皿中添加来自受到电击的海兔RNA，也会增加培养皿中感觉神经元的兴奋度；但在运动神经元中就没有这样的表现。加入没受到过尾部电击的海兔RNA则不会让感觉神经元产生这种兴奋性的增加。
研究人员认为，这是因为非编码RNA以某种方式触发了DNA的甲基化。甲基化是指当甲基与DNA的特定部分相连，这通常会阻止某些蛋白质的生成。所以或许这反过来会改变海兔神经元中的某些东西。
在神经科学领域里，人们一直认为记忆储存在突触中（每个神经元都有数千个突触）。而这项研究的资深作者David Glanzman则持有不同的观点，他认为记忆储存在神经元的核中。他说：“如果记忆储存在突触中，那我们的实验就不可能奏效。”
同时，他还补充说海兔是研究大脑和记忆的极好模型。科学家对这种动物的简单学习形式的了解优于其他生物的任何其他学习形式。海兔的细胞过程与分子过程似乎与人类非常相似，尽管海兔的中枢神经系统中有大约20,000个神经元，而人类则有约1000亿个。
Glanzman说，在未来，RNA或许可被用来唤醒和恢复在阿尔茨海默病早期阶段休眠的记忆。早在2014年，他和他的同事就在eLife杂志上发表了研究报告称，失去的记忆是可以恢复的。
由于RNA的种类繁多，在接下来的研究中，Glanzman希望可以确定用于转移记忆的RNA是什么类型的。
当然，关于这一课题仍有许多需要弄清楚的问题，例如非编码RNA是如何引起甲基化的？甲基化会如何改变海兔的神经元，再最后改变记忆？我们不能确定地说人类也会拥有相同的表现。但是假如是这样的话，那么这一研究将让我们更加接近找到记忆在我们大脑中的位置。
编译：糖兽
审校：唐丰
*参考链接：
[1] http://www.eneuro.org/content/early/2018/05/14/ENEURO.0038-18.2018
[2] https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180514151920.htm
[3] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-05/sfn-mtb050818.php
[4] https://www.youtube.com/watch?v=pUpKv3RGwRw
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