發(fā)布日期：2019-06-13

　　近日，頂級學術期刊《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，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”的轉換，這項技術可以完成對人腦記憶的備份，并復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。

　　堪稱顛覆認知！

　　另類“遺傳”：神經元向生殖細胞傳遞信息，影響后代基因表達

　　線蟲是目前生物學研究中最常見的“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量幾乎和人類基因組的基因數量相同。

　　近日，由特拉維夫大學George S。 Wise生命科學學院和Sagol神經科學學院的Oded Rechavi教授領導的一項新研究發(fā)現：

　　線蟲的神經系統可以通過神經元與生殖細胞進行信息交流，生殖細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的小RNA分子的控制。我們發(fā)現小RNA會將來自神經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。

　　這些研究結果與現代生物學中最基本的結論之一背道而馳。長期以來，人們一直認為大腦活動對后代的命運沒有任何影響。這個結論被稱為“韋斯曼障礙”，也稱生物學第二定律，該定律指出，繼承種系中的信息應該與環(huán)境影響隔離開來。

　　在Rechavi教授的學生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元反應的機制。這一發(fā)現可能對遺傳和進化的理解產生重大影響。

　　Toker表示： 

　　在過去，我們發(fā)現線蟲中的小RNA可以產生跨代變化，但能夠發(fā)現神經系統信息的跨代傳遞屬于最高成就。神經系統在對針對環(huán)境反應和身體反應的整合能力是獨一無二的。神經系統竟然能夠控制生物體后代的命運，這真是令人驚嘆的發(fā)現。

　　研究人員還發(fā)現，需要在神經元中合成小RNA，蠕蟲才能有效地被其必需營養(yǎng)素相關的氣味所吸引，并順利完成覓食活動。在父母一代的神經系統中產生的小RNA影響了這種行為，同時在三代之內影響了許多種系基因的表達。

　　換句話說，沒有產生小RNA的線蟲會在食物識別上存在缺陷。當研究人員恢復在神經元中產生小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生小RNA的能力，但這種效果仍保持了數代之久。

　　“我們要強調的很重要的一點是，目前我們還不知道這種現象對人類是否依然適用。”Rechavi教授說。

　　如果答案是肯定的，對于這一機制的研究就可以在醫(yī)學中得到實際應用。許多疾病可能存在一些表觀遺傳學上的遺傳成分。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理，設計出更優(yōu)秀的診斷和治療方法至關重要。

　　Toker還表示，研究特定的神經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，這可能會影響有機體的進化過程。

　　學習到的信息可持續(xù)遺傳至第四代！

　　普林斯頓大學的科學家們則對線蟲的“避害”反應做了研究。

　　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菌。有些細菌營養(yǎng)豐富，是線蟲的美食，而另一些細菌則具有感染性，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，線蟲在學會了如何避免被致病菌銅綠假單胞菌（PA14）感染之后，將這種學習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在感覺神經元中的表達，與這種跨代避害的行為具有正相關性。在學會避害行為的后3-4代線蟲中，DAF-7的表達水平出現了明顯升高。

　　即使這些后代線蟲之前從未遇見過這些致病菌，也會對其“敬而遠之”！

　　記憶的遺傳，或是另一種“永生”？

　　縱觀歷史，有無數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，想以此實現精神的延續(xù)和永存，但無一成真。

　　今天，我們借助科學發(fā)現，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：復活死亡大腦！》——耶魯大學的最新研究表明，豬大腦在死亡4小時后成功復活，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，有人擔心這是否就會是僵尸啟示錄的開始；但同時還有人認為，讓一些偉人的大腦復活，實現意識和記憶的“永生”，將具有重大的意義。

　　而這次科學家們的發(fā)現可謂是顛覆了我們的認知。

　　原來信息竟然可以通過神經代代相傳，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