蜗牛间的记忆传递方式，挑战大脑如何记忆的传统理论
研究发现一种可能恢复丢失记忆的新疗法
UCLA（University of California at Los Angeles 加利福尼亚大学洛杉矶分校）的神经学专家发布报道称，他们将RNA从一种动物注射入另一动物体内，结果出现了记忆转移的迹象。这一令人震惊的结果将改变被广泛认同的观点，即关于记忆在大脑中是如何存储的、被存储在什么位置。
对于来自David Glanzman实验室的新发现，暗示了一种基于RNA的新疗法对恢复丢失的记忆有着潜在的帮助。如果正是这一假设，将会改变记忆和学习领域。
来自纽约布鲁克林纽约州立大学（SUNY--------State University of New York）南部医疗中心的Todd Sacktor博士称赞：“真是太令人震惊了。总体来说，我们初步了解了记忆第一时间是如何被存储的。”但Todd Sacktor博士并未参加这一项目，这一研究成果被发表在神经学协会的线上杂志eNeuro上。
许多科学家对于这一研究仍持谨慎的态度。这一研究是在蜗牛这一神经科学领域的模式生物上完成的，但是其简单的大脑运行模式与人类还是有着很大程度的不同。这一实验需不断的被验证，包括在许多拥有更加复杂的大脑的动物身上。结果，大量的证据表明了一个固有观点，即记忆是通过改变神经元之间突触的强度变化去存储的。
Trinity College Dublin的助理教授Tomás Ryan的实验室以研究记忆的物理痕迹为主，他认为David Glanzman的发现不是正确的。
Glanzman知道他对原有观念的挑战不会被看好，他不介意人们大量的惊讶和质疑，但是他不想在下一次的神经学协会的会议上人们为他举办游行。
甚至是连Glanzman的同事对这一观点也很怀疑。所以，他花费了大量的时间去说服实验室的人做这一实验，人们认为他疯了。
Glanzman给予海蜗牛轻微的电冲击。被电击的蜗牛在随后受到微弱的触碰时，收回了它们的脆弱的触角将近一分钟的时间以保护自己；未被电击过得蜗牛只有一个短暂的撤退。Glanzman的这一实验被国家健康协会和国家科学基金会所赞助。
研究人员从被接受电击的蜗牛的神经系统中提取的RNA，注射到了未接受电击的蜗牛中。RNA最重要的功能是作为细胞间的信息传递者，介导蛋白质的合成。当这些蜗牛被注入RNA，人们再给予轻微的碰触后，其收回触角的时间被延长。给蜗牛注射未被电击的蜗牛的RNA后，给予轻微的碰触，蜗牛撤回的时间未延长。
Glanzman说：“这就好像是蜗牛间记忆被转移了。”
Glanzman的研究小组进一步的展示了培养皿中Aplysia的感受神经变得更易兴奋了，被注入RNA后，蜗牛的一系列行为与被电击过得蜗牛的行为类似。而来自未被电击的蜗牛的RNA不会导致感受细胞变得更易兴奋。
Glanzman的实验结果表明，记忆可能被存储在神经元核内，在核内RNA被合成，能够对DNA产生作用，使基因启动或关闭。他认为，记忆的存储包括被RNA所介导的表观遗传学上的改变，其改变涉及基因的活性变化而不是合成基因的DNA序列的变化。
这一研究改变了原先人们固有的概念，即记忆存储是通过增强神经元之间的突触联系。Glanzman发现记忆过程中，突触改变是通过RNA携带的信息所介导的。
在麻省理工学院管理Picower学习与记忆研究所的Li-Huei Tsai说：“Glanzman的这一想法完全的挑战了这一领域原先被大多数人所接受的观点。”Tsai最近与他人共同发表了一篇关于记忆形成的文章，提到Glanzman的研究令她非常感兴趣，且大多数人对表观遗传机制在记忆形成中起很重要的作用的观点表示支持，这可能是一个复杂且多方面的过程。但是她强烈的反对Glanzman认为突触在记忆存储中不起关键作用的观点。
有少数神经学专家像Trinity大学的Ryan和Glanzman一样，他们质疑记忆是通过突触强度变化来存储的。在2015年，Ryan与Susumu Tonegawa发表了一篇论文，证明了在突触强化被抑制后，记忆也可以被恢复。Ryan说他正在验证一个想法，他认为，记忆被存储是通过新的突触产生联系使神经元结合成一个整体，而不是通过已经存在的突触间的联系加强。
Ryan认识Glanzman并认同他的研究，相信他新论文中的数据。但是他不认为蜗牛细胞的行为证明是RNA传递了记忆。他不理解RNA是如何工作使记忆被瞬间唤起，或者说RNA是如何能连接大脑中的各个部分，例如听觉和视觉中枢，这些都涉及到更复杂的记忆。
但是Glanzman说，他确信RNA扮演着使突触作用减弱的角色。2014年，他的实验室证明，蜗牛消失的电击记忆会由于一系列实验程序被恢复。但是，当记忆被恢复时，丢失的突触模式以随机的方式被改变，这表明记忆没有被存储在这里。Glanzman和别人的实验室都证明了即使是突触形成或是强度未改变的时候，也可以通过避免表观遗传的改变来阻止长期记忆的形成。
Glanzman说，突触可以来来去去，但是记忆一直存在，突触仅仅反映了核内的一部分。
Glanzman研究记忆学超过30年的时间了，他曾作为博士后与神经学专家Eric Kandel一起工作过。Eric对于Aplysia大脑中突触对于记忆作用的研究，使他成为2000年诺贝尔奖获得者之一。 Eric说在他职业生涯的大部分时间中，他都认为突触改变是记忆存储的关键。
通过这几年间各个实验室的一系列研究，使他开始去质疑突触学说。他称自己为“一名恢复中的突触学家”
Glanzman的研究使大家回忆起一段令人不安的小插曲，这是对其持质疑态度的一部分原因。有一位来自Michigan大学的非常规心理学家James V. McConnell，他曾用一年的时间企图去证明在大脑以外，存在着一个称为“记忆RNA因子”的物质，能够传递记忆。在五六十年代，McConnell训练过一种蜗牛，然后将这些被训练过的蠕虫喂给未被训练过的蠕虫当食物。结果发现，未被训练过的蠕虫与被训练蠕虫的行为类似，这表明记忆发生了转移。他也证明，被砍去脑袋的训练蠕虫在新脑袋长出后，仍能记得McConnell的训练。
人们对McConnell的实验抱有很大程度的质疑，经常被用来警示他人，许多实验室花费了大量的财力物力，去重复他的实验，但大多数情况下是不成功的。（McConnell在1990年去世，此前五年，他一直是Unabomber Theodore Kaczynski的目标。）
最近，发育生物学家Michael Levin在可控的条件下，重复了McConnell关于无头蜗牛的实验，结果认为McConnell可能确实是正确的。
McConnell的一名学生Al Jacobson也证明了通过注射RNA所实现的蜗牛间的记忆转移，巧合的是，他当时是一名UCLA的助理教授。Al Jacobson的研究成果于1966年发表在了Nature上，但是他并未获得任何终生职位，这可能是当时有许多的质疑。但在不久后，在大鼠体内被成功重复。
当Glanzman还在Indiana大学读研究生的时候就了解过McConnell的关于蠕虫行为的文章，但他当时没把它当回事儿。现在，他仍未完全赞同McConnell的实验，但确实同意McConnell和Jacobson有一些发现。
对于一些人来说，记忆领域的研究是比较困难的。SUNY的Sacktor尽管不断地其他科学家所被质疑和嘲讽，仍花费超过25年的时间研究PKAzeta，他坚信长期记忆形成的关键可能与Glanzman发现的RNA机制有所联系。
研究这一领域的风险是很大的，因为记忆是我们自我意识的关键，许多科学家认为关于记忆的研究是现在应该被解决的问题。Sacktor也说：“这是20世纪最后的生物学问题，一些复杂困难的问题等着神经学专家去研究”
Ryan写到，有一部分困难主要集中在突触强化方面，约12，000篇关于突触强化的论文发表，但是没有一篇对记忆如何被存储有很好的解释，他非常赞赏Glanzman 开辟了一个新路径去探索记忆存储的做法。
最后Ryan说道：“现阶段我们对于记忆方面的知识所知甚少，我很期待这方面的新想法。”
2018年5月4日STAT杂志的Usha Lee McFarling
原文链接：
翻译：孙婷婷
