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科學家發現記憶增強開關基因
【字體: 大 中 小 】 時間:2001年03月18日 來源:
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哈佛休斯醫學研究所(HHMI)的Eric R. Kandel等人在3月9日的《cell》雜志上報道,他們發現了一種記憶增強開關基因,這種基因能使轉基因小鼠記憶增強。
科學家將此基因插入小鼠染色體而制成轉基因小鼠模型。用強力霉素激動后,這種基因能產生鈣調神經磷酸酶(calcineurin)的抑制物。在大腦的基本記憶存儲區—海馬,鈣調神經磷酸酶抑制PKA的作用。而PKA參與的信號傳導通路控制長時程增強過程(LTP)。LTP使神經元之間聯系增強,是腦內記憶儲存的主要神經通路。
建立小鼠模型之后?茖W家首先在海馬腦片上進行了生化研究,在整體水平進行電生理研究。證明強力霉素確能使LTP增強。研究者又進一步對小鼠的記憶進行了行為學測試,發現鈣調神經磷酸酶被抑制的小鼠與正常小鼠相比和去掉強力霉素作用的小鼠相比,對熟悉的物體被移動到新地點或被新物體取代的記憶能力更強。
“重要的一點是,我們在實驗中通過關閉抑制基因而逆轉了記憶增強作用”。 Kandel說,“在此類實驗中令人擔心的是動物記憶改變是由于發育過程中某些正常功能受到損害所致。其他實驗顯示動物的視覺、嗅覺、定位能力和運動能力正常。這樣我們就可以說確實是海馬的學習功能受到影響!痹诜派浔勖詫m實驗中,科學家發現鈣調神經磷酸酶被抑制后,動物空間記憶增強,瞬時記憶不受影響。
據Kandel介紹,小鼠實驗顯示出記憶儲存過程中激動和抑制作用保持平衡的重要性!叭藗兇蠖嗾J為記憶儲存過程是陽性指向的。但我們早期在低等生物所做的實驗顯示抑制作用限制記憶儲存。我們現在的工作首次證明哺乳動物腦內存在抑制閾。
Kandel強調說,進一步的研究有可能揭示其他平衡機制,但此類記憶增強藥物的實際應用還只是一種可能,而且任何針對鈣調神經磷酸酶的藥物必須具有高度的特異性,因為鈣調神經磷酸酶在體內發揮廣泛而重要的作用,尤其在免疫系統中。
摘自新生命網站