记忆移植实现了? 幻想正在变成现实—千亿国际娱乐官网—千亿国际娱乐平台网

 
作者:王梦影 来源:中国青年报 发布时间:2018/5/23 10:27:09
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记忆移植实现了? 幻想正在变成现实

 

抽取受训海兔RNA注射入未受训海兔体内示意图(图片由受访者提供)
 

用图表展示的实验结果(图片由受访者提供)
 
 
被电线指着头,加利福尼亚海兔没有迟疑,蜷缩着躲避。它不懂电是什么,不会对此天然具有防御行为。美国加利福尼亚大学洛杉矶分校教授戴维·格兰兹曼认为,这种行为可能来自一段记忆,这段记忆属于另一只海兔——它领教过电击的厉害。
 
上周,这名神经生物学家和他的团队于在线论文平台eNuro上发布了最新的实验成果。他们相信,上述海兔的反应等同于“记忆移植”。1999年,全国高考作文题《假如记忆可以移植》引发了大讨论。这个在当时被视为颇具科幻色彩的话题似乎正在变为现实。
 
记忆移植的愿景重燃了治愈阿尔茨海默病的希望。根据《2015年世界阿尔茨海默病报告》,全世界平均每3秒钟就有1例新发患者,预计2050年全球患者将突破1.3亿人。我国目前阿尔茨海默病患者已经超过800万。
 
众所周知,这种疾病会侵蚀人的记忆。
 
格兰兹曼告诉中国青年报·中青在线记者,他明白那种痛苦,好像“用隐形墨水写字”,不管怎么努力,什么都留不下来。他认为 “大脑是诸多煎熬之源”,如PTSD(创伤后应激反应综合征)、失忆症。加深对记忆的了解,能让人类摆脱更多苦难纠缠。
 
然而,这个实验在学术界备受争议,格兰兹曼是个不折不扣的少数派。
 
又是海兔立的功
 
加利福尼亚海兔巴掌大,形似没有壳的蜗牛,肥肚子下掖着裙摆式的肉腮。半个世纪以来,这些黏糊糊的、行动缓慢的家伙活跃在认知千亿国际娱乐平台的研究中。它的神经元相对更大,直径可达1毫米,便于千亿国际娱乐平台家在显微镜下观察。它有2万个神经元,比哺乳动物少多了,却具备不少和人类大脑神经系统类似的属性。
 
它们待在格兰兹曼实验室的潜水箱中。其中一些被格兰兹曼和学生抓在手里,肉腮被电线杵着也不为所动,直到遭受电击才慌忙收缩。重复多次,它们学乖了,不管有电没电,一经电线接触就摆出防御姿势,持续40秒左右。这种训练能让海兔建立条件反射,将电线和畏缩的动作联系起来。
 
接着,从这些训练过的海兔脑部,格兰兹曼团队提取了全部RNA(核糖核酸)物质。和它大名鼎鼎的表亲DNA(脱氧核糖核酸)一样,RNA同样为螺旋上升的双链,携带着遗传信息,广泛分布在细胞之中。这些物质被注入完全未受训练的海兔体内。
 
24小时后,面对电线的试探,接受RNA注射的海兔熟练地缩起了肉腮,持续40秒。这令整个实验室振奋,它们显然获得了未曾学习的经验。
 
团队同样提取了未受训海兔的RNA,这些物质则无法使同样“无知”的同类增长“见识”。格兰兹曼团队相信,RNA能催发某种遗传性变化,而长期记忆就储藏在RNA之中。
 
他们认为,这个实验等同于将一群海兔的经验移植到另一群海兔体内。RNA则是运载工具。
 
这个科幻小说一般的成功在学术圈内立即引发了争议。
 
设计实验的逻辑链条遭到质疑。一位伯克利大学的神经千亿国际娱乐平台学者对中国青年报·中青在线记者表示,海兔防御大概是某种自然反应,受基因里的“开关”控制。格兰兹曼的注射可能只是一不小心碰开了开关,并非移植了记忆。
 
曾在北京师范大学专注记忆研究的蔡瑛告诉中国青年报·中青在线记者,她不太放心的是RNA的活跃个性。这种蛋白被发现乐于参与身体的新陈代谢。或许它并不是储存箱,而是一个塑料袋,记忆被兜进去,又很快离去。真正牢靠的记忆保管箱另有它处。“很长一段时间过去,这些被认为移植了长期记忆的海兔可能就什么都不记得了。”
 
格兰兹曼的实验与记忆研究的主导观点相左。
 
加州理工学院知名的华人神经千亿国际娱乐平台家蔡立慧曾公开表示,这项研究“有趣而令人印象深刻”,但也“非常激进”。
 
她相信神经突触在记忆储存中的重要作用,这也是整个记忆研究的主流观点:记忆在神经突触的变化中产生,也储存于其中。一个神经元拥有成百上千个神经突触,像大树延伸出繁茂的枝桠。突触圆乎乎的小手能攀牢彼此,生物电流通过它们流转,生物因此感受、思考、行动。
 
在主流的记忆研究中,也是海兔帮助人们认识到突触对于记忆的重大作用。哥伦比亚大学生物化学与分子生物物理学系教授埃里克·坎德尔利用海兔防御机制研究它们的神经元,得出长期记忆在突触中存储的重要结论,并因此摘得2000年诺贝尔生理学与医学奖。
 
求求你做个实验吧
 
格兰兹曼对争议有着充分的心理准备,他深知自己的“非主流”身份。
 
对领域内很多研究者来说,RNA引发的“记忆移植”是一个死胡同,并不值得尝试。上世纪60年代,在一个激进的实验中,研究者先训练一群绦虫对光产生反应,然后将它们剁碎,喂给一群未受训练的虫子。饱食同类者似乎对光产生了腹中食物曾有的反应。研究者怀疑,某种遗传物质起了作用。
 
“千亿国际娱乐平台里不全是同类相食,你别紧张。”格兰兹曼对中国青年报·中青在线记者说。这个实验再未被顺利复制,后来有关RNA的小鼠实验也没有成功。
 
转入这个充满争议的方向,格兰兹曼觉得迄今为止最具挑战的是说服自己的学生帮忙做实验。
 
他花了几个月时间请求他们加入。他们则一遍遍拒绝自己的“老板”,即使还要靠他给开工资。
 
“你疯了!”学生对他说。“求求你们先试一下好不好?”格兰兹曼说。
 
格兰兹曼并没有一直质疑主流理论。他曾在哥伦比亚大学以博士后身份开展研究,就在坎德尔的实验室里。那会儿他最关心的是神经突触,并且认为只要努力学习这方面的知识,他总会明白记忆是怎么一回事。
 
“年轻啊,天真啊。”格兰兹曼回忆起往事时感叹,他如今白须光头,小腹微凸。
 
他也并未和一些“RNA存储长期记忆”理论的拥护者一样,持有系统且自洽的反对理论。他只不过是被一项又一项的实验结果推着走,反应过来时已经在现在的道路上。
 
当年他“自我说服”,是因为一个转折性的实验。培养皿里有一群神经元,在显微镜下像乒乓球一样撞来撞去。他向其中注射蓝墨水似的信息物质,模拟生物长期记忆形成的过程。神经元的突触因此疯狂生长,像迅速复制的小球。随着时间的推移,小球又像阳光下的肥皂泡一样一个个消失了。
 
实验“挺酷”,格兰兹曼回忆,不过也没有啥超过预期的。
 
令他惊讶的是,后来他发现,尽管数量一致,培养皿里最初的那些突触和最终留下的不是同一批,原始突触和复制突触谁留下,概率完全是随机的。
 
他认为这表明了,尽管和记忆的形成密切相关,突触与记忆存储的关系并没有想象中那么紧密,于是他将目光慢慢转移到RNA上。
 
他不介意被命运转折推着走。上世纪70年代,在披头士的歌曲和“爱与和平”的呼声中,年轻的格兰兹曼一心想搞电影。他大二那年退学,只身去了纽约,在一家大型娱乐公司当助理。他瞧不上好莱坞,憧憬“地下电影”。
 
这个梦很快破灭,格兰兹曼重回校园,在印第安纳大学念完心理学本科,又在斯坦福大学获得了这个专业的博士学位。在斯坦福,他逐渐对认知神经学发生了兴趣,于是去了坎德尔的实验室,接触到了记忆研究。
 
“在这个领域的好处是,你不愁没工作可做。”格兰兹曼说。
 
活着就是人加上记忆
 
如果认定记忆存储在RNA中,记忆移植成为可能。相比复杂的神经突触网络,RNA更方便提取与复制。
 
格兰兹曼举了个“残暴”的例子。一名钢琴家被砍掉了手指,无法再演奏贝多芬,这并不代表他不会。
 
记忆就是这个钢琴家,突触是他的手指,而RNA是他的大脑。一个是表达,一个是存储。只要RNA在,记忆就在。活跃的突触因为年龄和疾病而衰弱,但装上义肢,钢琴家能重新敲响琴键,记忆也会重新被唤醒。
 
“它一直在那里,你没有失去它。”格兰兹曼说,“你只是需要花一些工夫把它找回来。”
 
我们通常会体会“婴儿期失忆”,记不住婴儿期的事情。关于这种现象有诸多解释。格兰兹曼认同1987年一位德国心理学家的理论:婴儿期的记忆不会凭空消失,它们能在大脑层留下印记。
 
被阿尔茨海默病困扰的人则失去了找寻记忆的钥匙。在记者采访到的人中,一名男销售员的祖父忘记了饥饱的概念。春节里小伙下楼拿个快递的功夫,老人不间断吞下了30多个饺子,一边吃一边吐。一位女制片人的外婆不再记得家人,包括这个她曾经捧在手心里的小姑娘。老太太多疑、易怒,为家里的这么多“陌生人”感到惊恐。“我只能由着她忘。”她对中国青年报·中青在线记者说。
 
格兰兹曼觉得自己还算幸运,没有亲人经历过这种痛苦。他熟知认知千亿国际娱乐平台史上一位著名病人“H.M”。1953年,27岁的他因为手术而大脑受损,无法拥有长期记忆,“甚至比不上一条金鱼”。
 
“没有记忆你不算活着。”格兰兹曼说“你只是暂时存在。”
 
“H.M”的大脑被研究了50年,人类开始了解记忆的功能和结构。如今的记忆研究是个巨大的领域,细微的分支伸展开来:长期记忆、短期记忆、概念记忆如“苹果是红的”、语义记忆如“苹果是什么意思”……人人都有一套办法。
 
像格兰兹曼这样做动物实验的有不少,他们探索出一系列经典记忆模型,其中一些彼此否定。蔡瑛在北师大师从薛贵教授,主要参与人类实验。“不可能把人杀掉提取物质”,主要是给予刺激和引导,通过核磁共振观察他们的大脑某处因活跃而亮起。
 
格兰兹曼觉得自己比同类相食的虫子那会儿已经有了巨大的进步。那时的人们知道RNA的存在但并不了解,好像蒙着眼睛做实验,难免失败。他这一代则受益于遗传生物学的长足发展,已经明白RNA的工作机制和分类。格兰兹曼认为,并非所有RNA都承担储存记忆工作,非编码的那些才有此功能。
 
他觉得那不是一条死路,只是那时“条件不成熟”。
 
他希望未来能够借助RNA找回失去的记忆。另一方面,通过逆转唤醒记忆的过程,让PTSD患者和其他因为坏记忆无法正常生活的人们能成功封存它们。
 
路还很长,格兰兹曼需要进一步的动物实验和培养皿观察,确定海兔复制防御反应背后的机制。最终搞清楚这些小动物的RNA是如何携带和储存记忆的。
 
更麻烦的是,人类大脑拥有1000亿个神经元,其作用机制的复杂性与海兔不可相提并论。
 
迄今为止,没有千亿国际娱乐平台家能确定:记忆的本质究竟是什么。
 
每一年年终蔡瑛翻阅《自然》杂志,都会在世界百大未解之谜里发现这个问题。没有被全部人公认的模型,也没有完全统一的理论。
 
RNA储存长期记忆目前仍是一个新假说。格兰兹曼只能一步一步走。做一个少数派,他有不安,怕自己确实弄错了。但他把这些情绪打包藏好,让它们沉睡在RNA里——如果他是正确的话。
 
他如今最期待的是有更多人重复自己的实验。如此,这个方向就能获得更多的重视。面对5年一次的国家基金委员会审查,他才能不那么艰难地拿到钱进行下一步工作。
 
治疗重症似乎遥远,他也不相信真会有人凭借这门技术转移记忆长生不老。他甚至怀疑,当人类终于搞清楚记忆是什么时,我们的地球已经不在了,大家全体移民外星——人类对宇宙的了解似乎会比对记忆的了解更深。
 
“我们的大脑比黑洞复杂多了。”格兰兹曼说,“它精巧、复杂、又脆弱。”
 
中国青年报·中青在线记者 王梦影 来源:中国青年报 ( 2018年05月23日 11 版)
 
 
 

 

 
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