科學(xué)研究人員即將大腦記憶活動(dòng)之謎
提要:“短期記憶與長(zhǎng)期記憶的行為過(guò)程不同。在短期記憶的形成過(guò)程中,不需要基因的參與,但長(zhǎng)期記憶的形成必須由特殊的基因來(lái)表達(dá)?!笨贫?阿蒙解釋說(shuō)。PARP1的激化作用使這些基因能夠參與到這些記憶活動(dòng)之中。
大腦記憶活動(dòng)之謎
千百年來(lái),大腦所具有的記憶功能和其復(fù)雜的記憶過(guò)程一直是科學(xué)界最為難以的謎題之一。然而,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家們利用多學(xué)科知識(shí)成果和先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,分析和研究大腦記憶行為的生物化學(xué)原理,實(shí)驗(yàn)和解析大腦記憶的形成過(guò)程,現(xiàn)在,人類已經(jīng)迫近最終大腦記憶功能的目標(biāo)。
40年前,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)動(dòng)植物的細(xì)胞核中存在著一種稱之為PARP1的蛋白質(zhì),當(dāng)細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)力狀態(tài)時(shí),即出現(xiàn)DNA攜帶的遺傳信息受到損害的情況時(shí),這種蛋白質(zhì)將表現(xiàn)出緊急反應(yīng)的能力:迅速向DNA周邊釋放蛋白質(zhì),接近受傷害的部位,并試圖進(jìn)行修復(fù)。最近,特拉維夫大學(xué)醫(yī)學(xué)系科恩-阿蒙博士在巴依蘭大學(xué)和美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家的協(xié)助下,發(fā)現(xiàn)PARP1還有一個(gè)非常重要的功能,它還能夠幫助大腦細(xì)胞在受到外部刺激之后,形成長(zhǎng)期性的記憶。
“短期記憶與長(zhǎng)期記憶的行為過(guò)程不同。在短期記憶的形成過(guò)程中,不需要基因的參與,但長(zhǎng)期記憶的形成必須由特殊的基因來(lái)表達(dá)。”科恩-阿蒙解釋說(shuō)。PARP1的激化作用使這些基因能夠參與到這些記憶活動(dòng)之中。
科恩-阿蒙把PARP1促使大腦進(jìn)行記憶的過(guò)程形象地比喻成照相機(jī)的拍照過(guò)程。“在大腦產(chǎn)生記憶的功能結(jié)構(gòu)中,既有快門,也有膠卷。膠卷是大腦細(xì)胞核里的DNA分子,而快門則由環(huán)繞DNA的蛋白質(zhì)構(gòu)成。通常,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)PARP1的激化作用,環(huán)繞DNA的蛋白質(zhì)(快門)被打開,DNA因?yàn)榻邮芰诵碌拇碳ぐl(fā)生變化,從而獲得長(zhǎng)期性的記憶。
過(guò)去30多年中,科學(xué)研究人員一直把一種海參原始的神經(jīng)系統(tǒng)作為具有大腦基礎(chǔ)機(jī)能的原型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究。科恩-阿蒙及其研究組成員也拿這種海參作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。他們?cè)谂嘤?xùn)海參識(shí)別不能食用的食物時(shí)發(fā)現(xiàn),海參的神經(jīng)系統(tǒng)中,PARP1被激化,而激化活動(dòng)的發(fā)生,促使海參能夠長(zhǎng)期性地記住這一學(xué)習(xí)要求。但如果抑制其PARP1的活動(dòng),海參的長(zhǎng)期記憶功能將完全被阻止。