Peter Tucker
0 
2964
206
En ny studie tyder starkt på att åtminstone vissa minnen lagras i genetisk kod, och att genetisk kod kan fungera som minnessoppa. Sug det ur ett djur och stick koden i ett andra djur, och det andra djuret kan komma ihåg saker som bara det första djuret visste.
Det kanske låter som science fiction eller påminner vissa läsare om debunked idéer från decennier tidigare. Men det är allvarlig vetenskap: I en ny studie extraherade forskare vid University of California, Los Angeles (UCLA) RNA, en genetisk budbärarmolekyl, från en snigel och implanterade den i en annan snigel. Sedan driblerade de samma RNA över en bunt med lösa nervceller i en petriskål. I båda experimenten kom man ihåg mottagaren - antingen snigeln eller petri-neuronerna - något som givarsnigeln hade upplevt.
Minnet var enkelt, den typen av saker till och med en snigels reflexbaserade, hjärnlösa nervsystem kan hålla fast vid: chocken från en elektrisk zap i rumpan. [10 saker du inte visste om hjärnan]
När Aplysia californica havssniglar tappas i svansen, de skickar signaler genom sina enkla nervsystem: Dra tillbaka parapodian!
Vid den signalen dras de små köttiga flikarna som hänger från deras lilla snigelkroppar tillbaka.
Chocka en snigel tillräckligt ofta, och den kommer ihåg att den har blivit mycket zappad på sistone och dess parapodia kommer att dra tillbaka längre och längre tid. Det är ett enkelt beteende baserat på ett enkelt minne. Och i den nya artikeln, som publicerades idag (14 maj) i tidskriften eNeuro, visade UCLA-forskarna att de kan suga det minnet från en snigel i form av RNA och fästa det i en annan.
"Allt [som mottagarna] utsattes för var RNA från ett tränat djur [en snigel med zapminnet] eller ett otränat djur, eller i vissa fall bara kemikalien vi använde för att leverera RNA," sa David Glanzman, sade ledande studieförfattare David Glanzman, en neurovetenskaplig och integrerande biolog vid UCLA.
När RNA kom från en snigel som inte hade blivit zappad, agerade minnesmottagarna "naiv", och återkallade sin parapodia bara kort efter en zapp, som om inga fler zaps skulle komma. Men när sniglar utsattes för RNA från en snigel som hade blivit zappad, drog de tillbaka sin parapodia under längre perioder efter zaps.
"Detta är viktigt, eftersom det säger att det inte bara är [någon implanterad RNA] som producerar utbredd excitabilitet i neuroner," berättade Glanzman .
I stället handlade sniglar med RNA från andra sniglar som hade varit chockade - och från endast dessa sniglar - precis som om de hade fått de första "lärande" svanschockarna själva.
Glanzman och hans kollegor kunde se effekten på en ännu mer grundläggande nivå i deras bunt snigelneuroner i en petriskål. När forskarna badade nervcellerna i RNA från en tränad snigel i 24 timmar, doused sedan cellerna i den kemiska budbäraren som betyder "butt zap!" (i sniglar, den kemikalien är serotonin), avfyrade nervcellerna vildt och berättade för deras icke-befintliga parapodia att dra tillbaka.
När nervcellerna badades i RNA från otränade sniglar var nervcellernas reaktioner kortare och mindre intensiva.
En debatt med långt sjunkande tid
"Denna artikel beskriver potentiellt transformativa fynd om huruvida minne kan transplanteras genom transkriptomöverföring", säger Sathya Puthanveettil, en neurovetenskapsman vid Scripps Research Institute i Kalifornien som studerar minne, men som inte var involverad i studien.
Det har funnits en långt sjunkande debatt inom neurovetenskapen om huruvida de väsentliga minnesenheterna lagras främst i "transkriptomet" (de långa molekylerna inuti celler som också används för att registrera gener) eller "connectome" (nätverket av länkar mellan nervceller).
Transkriptomet var mer populärt under 1900-talet, då forskare försökte och misslyckades med att jaga "minnes-RNA" i grusare experiment som i stort sett liknade Glanzmans. Men så småningom föll den idén i missnöje, och mer och mer forskning och finansiering vände sig mot förbindelsen. Idag finns det flera aktiva försök att kartlägga connectome hos människor, och vissa forskare föreslår till och med att connectome kan användas för att bevara mänskliga minnen efter döden - men detta har ännu inte bevisats.
Men connectome-studier - inklusive kartläggning av hela anknytningen till masken Caenorhabditis elegans har misslyckats med att framställa avgörande, prediktiv bevis på minnesmaterialet, och så har vissa forskare sett mindre gynnsamt på det arbetet också.
I själva verket är Glanzman något av en partisan i den debatten, och han sa att han ser sitt experiment som bevis för sin sida.
"Enligt min åsikt spenderar vi alldeles för mycket tid och pengar på att studera synaptiska förbindelser, och inte tillräckligt med pengar på att studera dessa RNA-baserade förändringar och epigenetik," eller förändringar i hur celler interagerar med deras genetiska kod, sa han.
Denna uppenbara demonstration av minnesmaterialet i sniglar representerar ett kraftfullt argument för den orsaken. Ändå är det viktigt att komma ihåg att detta bara är ett experiment.
"För närvarande har vi inte mycket mekanistisk insikt om hur denna minnesöverföring uppnås," berättade Puthanveettil. "Vi skulle behöva fler bekräftande experiment för att validera dessa resultat i andra modeller."
Med andra ord vet forskare inte alls hur denna överföring skedde, och det är möjligt att det händer något i detta experiment som de inte förstår.
Just nu finns det mycket mer arbete som ska göras innan forskare kan säga att de har hittat minnet. Det är viktigt att den typ av minne som överförts här, sensibiliseringen av en reflex, är en av de mest grundläggande som finns.
Glanzman sade att nästa steg i denna forskning är att försöka liknande feats of memory transfer som involverar mer komplexa slags minnen i mer komplexa djur, som möss.
Ursprungligen publicerad den .