蜗牛之间的内存转移，挑战记忆形成标准理论

洛杉矶 - UCLA神经科学家在星期一报道，他们通过注射RNA将内存从一只动物转移到另一个动物，这是一种令人挑剔的挑战，挑战在大脑中储存在地点和记忆的广泛看法和如何存储在脑中。

从David Glanzman的实验室提示，在恢复一天的基于RNA治疗的潜力下，恢复了丢失的记忆，如果正确，可以震动记忆和学习领域。

“这是非常令人震惊的，”布鲁克林的Suny Downstate Medical Centre山的神经科医生和记忆研究员博士说，“大局是我们锻炼了第一次存储的基本字母。”他没有参与该研究，该研究发表在恩富罗，为神经科学协会的在线期刊。

许多科学家都预计将更加谨慎地观察该研究。这项工作是蜗牛，动物为神经科学证明了强大的模型生物，但其简单的大脑比人类的方式远远差异。需要复制实验，包括具有更复杂的大脑的动物。并且结果在面对巨大的证据中飞行，支持深深的根深蒂固的想法，即神经元之间的关系的变化或突触的变化存储。

“如果他是对的，这将是绝对的地球破碎，”Trinity College都柏林助理教授TomásRyan说，其实验室狩猎或记忆的物理痕迹。 “但我不认为这是对的。”

格兰兹曼知道他的康运失败不会在该领域进入。 “我期待很多惊讶和怀疑，”他说。 “我不希望人们在下一个神经科学会议的社会中为我打动游行。”

即使是他自己的同事也是可疑的。 “我花了很长时间才能说服我的实验室进行实验，”他说。 “他们认为这是坚果。”

格兰兹曼的实验 - 由国家卫生研究院和国家科学基金会资助 - 涉及对海洋蜗牛Aplysia Californica提供温和的电击。震惊的蜗牛学会在他们随后获得弱触摸时避开他们的精致虹吸管和鳃作为防御;没有震惊的蜗牛只会简要撤销。

研究人员从令人震惊的蜗牛的神经系统中提取了RNA，并将物质注入未驱动的蜗牛。 RNA的主要作用是作为细胞内的信使，携带来自堂兄弟DNA的蛋白质指令。但是当注射这个RNA时，这些天真的蜗牛在软触摸后延长了他们的虹吸。控制蜗牛从未接受过冲击的蜗牛注射RNA的蜗牛并没有为他们的虹吸撤回。

格兰兹曼的小组进一步走动，表明培养皿中的Aprysia感官神经元更激动，因为它们往往被震惊，如果它们从震惊的蜗牛暴露于RNA。从从未震惊的蜗牛接触RNA没有导致细胞变得更加激动。

“我期待很多惊人和怀疑。我不希望人们在下一个神经科学会议上为我打动游行。“

结果表示，格兰兹曼表明存储器可以储存在神经元的细胞核中，其中RNA合成，可以在DNA上作用，以打开和关闭基因。他表示，他认为记忆储存涉及这些表观遗传变化 - 基因活性的变化，而不是在构成那些基因的DNA序列中 - 由RNA介导。

这一观点挑战了通过增强神经元之间的突触连接来储存存储器的广泛持有的概念。相反，格兰兹曼看到存储器形成期间发生的突触变化，从RNA携带的信息流动。

“这个想法是激进的，绝对挑战了这个领域，”一个神经科学家李亨伊·蔡说，这家神经科学家指导了Picower研究所在马萨诸塞州理工学院学习和记忆。蔡最近撰写了关于记忆成立的重大审查，称为格兰兹曼的学习“令人印象深刻和有趣”，并表示一些研究支持表观遗传机制在记忆形成中发挥作用的概念，这可能是一个复杂和多方面的过程。但她表示，她强烈不同意格兰兹曼的观念，即突触连接在内存存储中没有发挥关键作用。

Trinity College的Ryan，就像格兰兹曼一样，少数神经科学家 - 有些人称之为叛乱分子 - 谁质疑记忆通过突触强度存储的想法。 2015年，Ryan是一个科学论文的领先作者，MIT Nobelist Susumu Tonegawa，即使在突触强化被阻止后，也可以检出的回忆。 Ryan表示，他正在追求通过新的突触连接绑定的神经元的集合来验证记忆，而不是通过加强现有联系。

Ryan知道格兰兹曼并信任他的工作。他说他相信新论文中的数据。但他并不认为蜗牛或细胞的行为证明RNA正在转移记忆。他说他不明白RNA如何在时间尺度为几分钟到数小时，可能导致几乎瞬间的记忆召回，或者RNA如何连接大脑的众多部分，如听觉和视觉系统，那样参与更复杂的回忆。

但格兰兹曼说，他相信RNA正在发挥突触的角色。 2014年，他的实验室表明，由于一系列实验程序，蜗牛丢失的震荡回忆可以恢复 - 但是在回收回忆时，随着内存改革的内存丢失的突触模式，暗示了记忆没有存储在那里。格兰兹曼的实验室和其他人还表明，即使在没有改变突触形成或加强时，通过防止表观遗传变化也可以阻止长期记忆形成。

“突触可以来，但是记忆仍然可以在那里，”他说，他说他认为突触只是“在核中持有的知识的反映”。

格兰兹曼研究了三十多年来的记忆。他做了博士后的博士·坎德尔 - 这是分享了2000年诺贝尔研究的神经科学家，探讨了康复在记忆中的作用 - 而且他表示他已经花了大多数他的职业生涯相信突触变化是关键存储器存储。

但他说，来自其他实验室的一系列结果和近年来他自己的发现让他开始质疑突触教条。他称自己称为“恢复突触专家”。

对格兰兹曼的研究的怀疑可能部分是部分原因是，该工作率先回到涉及一个不传达的心理学家的科学杂志的令人不安的心理学家詹姆斯·米康尔在密歇根大学的詹姆斯·米康尔试图证明大脑之外的某些东西 - 他称为“记忆RNA” - 可以转移回忆。在50年代和60年代，McConnell培养了扁虫，然后将训练有素的蠕虫的尸体喂给未训练的蠕虫。未经训练的蠕虫随后似乎展示了他们可以蚕食的训练蠕虫的行为，表明记忆是以某种方式转移。他还表明，被斩首的训练有素的蠕虫可以记住他们在新的头脑中留下他们的培训。

虽然这些工作被其他一些实验室复制了，但McConnell的工作很大程度上被嘲笑，并且通常被描述为警示故事，因为其他实验室花费了很多时间和金钱，经常不成功，以复制工作。 （McConnell于1990年死于1990年，他是未经抨击的Unabomber Theodore Kaczynski的目标。）

最近，Tufts的发育生物学家Michael Levin已经复制了McConnell在更多受控设置下对无头蠕虫的实验，并认为McConnell可能确实是正确的。

格兰兹曼说，麦康塞的学生之一，Al雅各布森展示了通过RNA注射的扁虫之间的回忆转移，同时在UCLA助理教授。这项工作于1966年在自然界出版，但Jacobsen从未收到任期，也许是因为对他的调查结果疑问。然而，实验是在不久之后在大鼠中复制的。

格兰兹曼了解了McConnell的工作 - 他的讽刺杂志“蠕虫跑步者的摘要” - 虽然他是印第安纳大学的心理学本科生，但从未认真对待结果。现在，虽然他仍然不相信McConnell完全正确的是能够转移回忆，但他认为麦凯尔和雅各布森都在进行中。

对于那些挑战现状的人来说，在记忆领域工作可能是艰难的。例如，Suny的Sacktor已经花了超过25年 - 尽管对科学家的怀疑，拒绝和直接嘲笑 - 追逐一个分子，Pkmzeta，他认为对形成长期记忆至关重要，但可能是至关重要连接到格兰兹曼未覆盖的RNA机制。

该领域的赌注很高，因为记忆是我们自我感和许多科学家的关键，感到了解记忆的工作是现在应该被弄明白的东西。 “这是生物学中的伟大20世纪的最后一个问题，”Sacktor说。 “一些方面使神经科学家难以弄清楚。”

难度可能是部分归因于突触强度的压倒性。 Ryan注意到，在突触强度上发表了大约12,000篇论文，而不是提供了良好的解释记忆如何存储记忆，并补充说，他赞扬格兰茨曼开辟了新的道路，因为它是激进的，因为它是激进的。

“现实是我们对记忆这么少的知识，”瑞安说。 “我对任何新的Vistas和Avenu来兴奋。”