生物通報道：一組研究人員發現可以通過RNA將記憶從一只動物轉移到另一只動物里，如果這一結論能在其他物種中得到證實，那么這一發現將是記憶研究的一項里程碑成果——記憶并不只是存在于神經細胞連接中，它們可能受到RNA誘導的表觀遺傳變化的影響。

這一研究成果公布在5月14日的eNeuro雜志上。

加州大學圣巴巴拉分校的神經科學家Bridget Queenan（未參與這項研究）認為，“這項研究表明，RNA是尋找記憶缺失的一環。如果循環神經RNA可以傳遞行為狀態和變化，協調短暫的和持久的記憶，那么這就說明人類記憶就像情緒一樣，需要通過身體和大腦之間的相互作用來解釋。”

神奇的記憶

幾十年來，研究人員一直在努力尋找記憶的形成方式，時間和地點。在20世紀40年代，加拿大心理學家Donald Hebb提出，記憶是由神經元之間的聯系產生的，也就是突觸，并且隨著這些聯系變得更強和更豐富而得以存儲。然而，20世紀60年代的實驗表明，RNA可以在記憶中發揮作用，不過研究被認為是不可重復的。

最新研究的作者之一，加州大學洛杉磯分析的David Glanzman研究了將近40年的記憶細胞生物學，他認為此前他本人也一直認為記憶存儲在突觸中。然而，幾年前，他和他的同事們開始在加利福尼亞海蝸牛（Aplysia californica）中重復此前的記憶擦除研究。

Aplysia是這類研究中的良好模型，因為它的神經元比脊椎動物等高等生物的神經元大10至15倍，而其神經網絡相對較小，這樣人們就能很容易的對記憶形成過程中的信號傳導進行檢測。此外，Aplysia的記憶編碼機制在進化中是高度保守的，與哺乳動物很相似，能夠作為人類記憶形成研究的模式生物。

結果研究小組從記憶擦除實驗中發現，用于“存儲”記憶的突觸不是必須的。

“突觸連接被剔除并沒有影響，”Glanzman說，“這表明記憶不是存儲在突觸中，而是存儲在其他地方的。”

RNA的重要作用

于是Glanzman將注意力轉向RNA，因為早期研究提示它與記憶有關，而且最近的實驗表明長期記憶儲存在神經元的細胞中，而不是突觸中。

Glanzman選擇了Aplysia，他們對Aplysia的尾巴進行了輕微的電擊，海蝸牛對電擊產生了防御性撤退反射：蝸牛收縮身體，以保護自己免受傷害。之后研究人員發現輕輕敲打這種動物，受過電擊的動物有持續約50秒的防御性收縮，而那些沒有被電擊過的對照組海蝸牛只收縮了約1秒。

接下來研究人員將海蝸牛的尾巴拔出，拉出腹部神經元，提取RNA，將RNA溶解到去離子水中，然后將溶液注入從未受過刺激的海蝸牛的頸部。此外，研究人員也提取了未受刺激的海蝸牛RNA，注射到幼體海蝸牛體內，作為對照。

24小時后研究人員發現被注射的海蝸牛經輕敲，表現出好像被電致敏過一樣，顯示了約40秒的防御性收縮。

研究人員還發現，DNA甲基化似乎是海蝸牛間記憶轉移所必需的。當Glanzman和他的同事阻止了DNA甲基化，這些處理過的海蝸牛也只會收縮僅僅幾秒鐘。

Glanzman想知道影響接受注射的神經元連接的RNA與未受刺激的海蝸牛RNA有何不同，為此他們移除了海蝸牛的感覺神經元，將細胞培養在培養皿中，然后將細胞暴露于受刺激海蝸牛的RNA中。

結果發現比較于未受刺激的海蝸牛，其感覺神經元要多得多。刺激后海蝸牛的RNA在體外也增強了感覺神經元和運動神經元之間的突觸，這表明它確實是RNA運輸了記憶，Glanzman解釋說。

來自首爾國立大學神經學家Bong-Kiun Kaang則認為這個想法“似乎非常激進，因為我們沒有一個具體的機制來研究它如何以非突觸的方式工作”。

Glanzman說，“這個想法很可能會打擊我的大部分同行。但如果我們是對的，那么這就是了解記憶如何工作的真正開端。”

（生物通：萬紋）

原文標題：

A. Bédécarrats et al., “RNA from trained Aplysia can induce an epigenetic engram for long-term sensitization in untrained Aplysia,” eNeuro, doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018, 2018.