我们喜欢将我们的大脑视为一台极其精密的思维机器,它经过了进化的微调。但最近,研究人员在小鼠身上发现,一个微小的基因操作显著提升了脑力,而且似乎没有任何负面后果。人类也拥有这个基因,并且它在相同的大脑区域活跃。换句话说,我们的头部可能有一个基因正在积极地使我们变得更笨。
埃默里大学药理学家约翰·海普勒和他的团队研究了海马体的一个名为CA2的部分,该部分在小鼠和人类中都存在。尽管海马体对于记忆至关重要,但奇怪的是,CA2中的神经元未能参与学习和记忆所依赖的细胞过程:长时程增强作用,它可以加强共同放电的神经元之间的通信。
研究人员注意到,CA2中的神经元充满了RGS14,一种神秘地抑制长时程增强作用的信号蛋白。当研究人员培育出缺乏编码RGS14基因的小鼠时,他们发现CA2中的神经元突然表现出长时程增强作用。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
基因调整不仅影响了生理机能,还改变了小鼠在记忆测试中的表现。实验人员向敲除小鼠(缺乏RGS14基因)和正常小鼠展示了两个相同的物体。四小时后以及24小时后,研究人员将其中一个物体替换为一个新物体。敲除小鼠探索新物体的时间比正常小鼠花费的时间多得多,这表明经过改变的啮齿动物在区分熟悉和陌生物体方面具有更好的记忆力。敲除小鼠也比正常小鼠更快地学会了在水迷宫中导航并找到一个淹没的平台。科学家们没有观察到移除RGS14基因带来的任何不利影响。
“我们为什么会有一个使我们变笨的基因?”美国国家环境健康科学研究所的神经科学家、该研究的共同作者塞雷娜·杜德克问道,该研究发表在9月份的《美国国家科学院院刊》上。“我们不知道。但是,如果这个基因通过自然选择得以保留,那么一定有某种原因。直观地看,敲除这个基因似乎应该有负面影响,但到目前为止我们还没有发现。可能是这些小鼠出现了幻觉,只是你看不出来。”
加利福尼亚大学洛杉矶分校的神经生物学家、记忆增强生物学专家阿尔西诺·席尔瓦没有参与这项新研究,但他对此表示赞同。“我的怀疑是,当你增强一个方面时,你会导致其他方面的缺陷,”席尔瓦说。
尽管席尔瓦和杜德克都怀疑禁用这个基因的后果最终会显现出来,但他们都看到了治疗潜力:RGS14基因和蛋白质现在是未来治疗学习和记忆障碍的有希望的靶点。
编者注:原始印刷标题为“基因让我们受阻吗?”