發(fā)布日期：2019-06-13
近日，頂級學(xué)術(shù)期刊《CELL》同日連續(xù)發(fā)表兩篇重磅文章，研究人員在對線蟲的研究中發(fā)現(xiàn)，記憶可以被遺傳，甚至持續(xù)3-4代！
有人說，記憶到最后也許是最寶貴的財富。人們總是希望能夠把最珍視、最有價值的記憶保留下來。
科學(xué)家們也正為此孜孜不倦的努力著。
在2016年的SXSW大會上，南加州大學(xué)教授Theodore Berger宣布了一個轟動整個科技界的消息：
在對猴子、老鼠的實驗中，通過人造海馬體完成了短時記憶向長期儲存記憶“幾乎完美”的轉(zhuǎn)換，這項技術(shù)可以完成對人腦記憶的備份，并復(fù)制到其他人的大腦中。
這就意味著記憶有可能“遺傳”給后代。
而近日，愛思維爾（Elsevier）出版公司旗下的細(xì)胞出版社（Cell Press）雜志《CELL》同日發(fā)表了兩篇重磅文章——記憶居然真的可以遺傳！
文章地址：https：//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674（19）30448-9
文章地址：https：//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674（19）30552-5
這兩項重磅的研究結(jié)果表明：至少在線蟲（C.elegans）這樣的生物中，記憶可以被遺傳，且可以維持3-4代。
堪稱顛覆認(rèn)知！
另類“遺傳”：神經(jīng)元向生殖細(xì)胞傳遞信息，影響后代基因表達(dá)
線蟲是目前生物學(xué)研究中最常見的“樣板生物”之一，它幾乎在所有環(huán)境棲息地中都存在。它們繁殖速度非?？?，而且基因組中的基因數(shù)量幾乎和人類基因組的基因數(shù)量相同。
近日，由特拉維夫大學(xué)George S。 Wise生命科學(xué)學(xué)院和Sagol神經(jīng)科學(xué)學(xué)院的Oded Rechavi教授領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究發(fā)現(xiàn)：
線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)可以通過神經(jīng)元與生殖細(xì)胞進(jìn)行信息交流，生殖細(xì)胞中包含傳遞給后代的信息（遺傳和表觀遺傳）。這項研究確定了神經(jīng)元向這些后代傳遞信息的模式。
Rechavi教授對此表示：
這種信息的傳遞受控制基因表達(dá)的小RNA分子的控制。我們發(fā)現(xiàn)小RNA會將來自神經(jīng)元的信息傳遞給后代，并影響各種生理過程，包括后代的覓食行為等。
這些研究結(jié)果與現(xiàn)代生物學(xué)中最基本的結(jié)論之一背道而馳。長期以來，人們一直認(rèn)為大腦活動對后代的命運(yùn)沒有任何影響。這個結(jié)論被稱為“韋斯曼障礙”，也稱生物學(xué)第二定律，該定律指出，繼承種系中的信息應(yīng)該與環(huán)境影響隔離開來。
在Rechavi教授的學(xué)生RachelPosner和Itai A。 Toker共同撰寫的研究論文中表示，這是業(yè)界第一次確定可跨代傳遞神經(jīng)元反應(yīng)的機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)可能對遺傳和進(jìn)化的理解產(chǎn)生重大影響。
Toker表示：
在過去，我們發(fā)現(xiàn)線蟲中的小RNA可以產(chǎn)生跨代變化，但能夠發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)信息的跨代傳遞屬于最高成就。神經(jīng)系統(tǒng)在對針對環(huán)境反應(yīng)和身體反應(yīng)的整合能力是獨(dú)一無二的。神經(jīng)系統(tǒng)竟然能夠控制生物體后代的命運(yùn)，這真是令人驚嘆的發(fā)現(xiàn)。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，需要在神經(jīng)元中合成小RNA，蠕蟲才能有效地被其必需營養(yǎng)素相關(guān)的氣味所吸引，并順利完成覓食活動。在父母一代的神經(jīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生的小RNA影響了這種行為，同時在三代之內(nèi)影響了許多種系基因的表達(dá)。
換句話說，沒有產(chǎn)生小RNA的線蟲會在食物識別上存在缺陷。當(dāng)研究人員恢復(fù)在神經(jīng)元中產(chǎn)生小RNA的能力時，線蟲再次具備了高效覓食的能力。盡管線蟲后代本身不具有產(chǎn)生小RNA的能力，但這種效果仍保持了數(shù)代之久。
“我們要強(qiáng)調(diào)的很重要的一點(diǎn)是，目前我們還不知道這種現(xiàn)象對人類是否依然適用。”Rechavi教授說。
如果答案是肯定的，對于這一機(jī)制的研究就可以在醫(yī)學(xué)中得到實際應(yīng)用。許多疾病可能存在一些表觀遺傳學(xué)上的遺傳成分。對非常規(guī)遺傳形式的深入理解，對我們更好地理解這些疾病的機(jī)理，設(shè)計出更優(yōu)秀的診斷和治療方法至關(guān)重要。
Toker還表示，研究特定的神經(jīng)元活動能否影響遺傳信息，讓后代具備特定的遺傳優(yōu)勢，這是很有吸引力的事情。通過這種方式，父母一代可能會在自然選擇的背景下傳遞對后代有益的信息，這可能會影響有機(jī)體的進(jìn)化過程。
學(xué)習(xí)到的信息可持續(xù)遺傳至第四代！
普林斯頓大學(xué)的科學(xué)家們則對線蟲的“避害”反應(yīng)做了研究。
文章地址：https：//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674（19）30552-5
在自然環(huán)境下，線蟲會在生活中接觸到各種各樣的細(xì)菌。有些細(xì)菌營養(yǎng)豐富，是線蟲的美食，而另一些細(xì)菌則具有感染性，會讓線蟲生病，甚至是殺死線蟲！
能夠從父母那里繼承信息的能力，在進(jìn)化上可能是有益的事情，這種能力能夠使后代更安全地度過危險環(huán)境。
研究人員發(fā)現(xiàn)，線蟲在學(xué)會了如何避免被致病菌銅綠假單胞菌（PA14）感染之后，將這種學(xué)習(xí)到的信息成功傳遞給了它們的后代，并一直傳遞持續(xù)到了第四代。
研究表明，TGF-β配體DAF-7在感覺神經(jīng)元中的表達(dá)，與這種跨代避害的行為具有正相關(guān)性。在學(xué)會避害行為的后3-4代線蟲中，DAF-7的表達(dá)水平出現(xiàn)了明顯升高。
即使這些后代線蟲之前從未遇見過這些致病菌，也會對其“敬而遠(yuǎn)之”！
記憶的遺傳，或是另一種“永生”？
縱觀歷史，有無數(shù)人在尋找著永生不死的方式——他們或修煉自己的精神世界，或求助于丹藥、或修建宏偉的寢陵，想以此實現(xiàn)精神的延續(xù)和永存，但無一成真。
今天，我們借助科學(xué)發(fā)現(xiàn)，人們對“永生”的研究也不斷在持續(xù)著。
此前報道過《Nature重磅封面：復(fù)活死亡大腦！》——耶魯大學(xué)的最新研究表明，豬大腦在死亡4小時后成功復(fù)活，并維持了至少6小時。
這項研究掀起了一波道德倫理的輿論浪潮，有人擔(dān)心這是否就會是僵尸啟示錄的開始；但同時還有人認(rèn)為，讓一些偉人的大腦復(fù)活，實現(xiàn)意識和記憶的“永生”，將具有重大的意義。
而這次科學(xué)家們的發(fā)現(xiàn)可謂是顛覆了我們的認(rèn)知。
原來信息竟然可以通過神經(jīng)代代相傳，不知道這是不是另一種“永生”的方式呢？
參考鏈接：
https：//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674（19）30448-9
https：//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674（19）30552-5
https：//www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/afot-ssh060619.php
來源：新智元 ID： AI_era
