即时专家:重建人类思维

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与年龄有关的记忆丧失(即您记得几十年前的朋友,却记不起孙辈)在很大程度上是一个谜,但一类用于治疗癌症的化合物为神经科学家提供了有关其分子基础的线索。科学家们还怀疑,导致这一发现的化合物,即组蛋白去乙酰化酶抑制剂,可以显著减缓记忆丧失,也许可以持续数年。(目前用于治疗记忆丧失和阿尔茨海默病的两种药物只能在短时间内起效。)今年 5 月,德国欧洲神经科学研究所的科学家在《科学》杂志上发表了一项关于衰老小鼠的研究,结果表明,组蛋白去乙酰化酶抑制剂可使小鼠在记忆测试中的表现比对照组高出 50% 以上。研究合著者 André Fischer 表示,这些药物将与其他药物一起使用,用于治疗阿尔茨海默病患者。

记忆丧失,记忆增强

我们如何创造记忆
长期记忆(即持续数十秒以上的记忆)的形成过程尚不明确,但我们知道的是:神经科学家有证据表明大脑的海马体是这一过程的核心。为了巩固记忆,一系列电脉冲会在神经元之间的间隙(称为突触)中发射。这会触发神经递质的释放,从而在相邻的神经元之间形成新的连接。但是,如果没有每个细胞利用其 DNA,神经递质就无法合成。

基因如何影响记忆
如果某些基因未被激活,长期记忆就不太可能形成,这就是为什么科学家试图在基因层面上进行改变。通常,在细胞核内,DNA 紧紧缠绕在称为组蛋白的蛋白质线轴上。一种称为乙酰基的小分子附着在称为 H4 的特定组蛋白上。当这种情况发生时,缠绕在线轴上的 DNA 会稍微松动。DNA 的松动使其更易于进行称为转录的生物过程,从而使基因能够表达为神经递质。

记忆是如何丧失的
在与年龄相关的记忆丧失中,H4 组蛋白上没有足够的乙酰基。DNA 仍然紧紧缠绕在组蛋白轴上,因此轴上控制记忆形成的基因仍然受到抑制。

我们如何才能恢复
为了逆转记忆丧失,医生会注射一种称为组蛋白去乙酰化酶抑制剂的化合物。它确保 H4 组蛋白具有足够的乙酰基,因此包裹在组蛋白上的 DNA 再次可供转录。DNA 中编码的记忆形成指令可用于制造蛋白质,帮助恢复记忆形成。

常见问题解答

我还很年轻,为什么我记不住把钥匙放哪儿了?
放松一点。偶尔的记忆障碍可能是由一些简单的事情引起的,比如不注意周围环境,这会降低特定记忆被编码的可能性。尽管这些障碍在 40 岁以后更为常见,但在大多数情况下,它们并不表示早衰的开始。除非你开始忘记大部分词汇或失去做简单数学题的能力,否则你可能不需要担心。

我如何才能知道我是否会在以后的生活中失去记忆?
你无法确定。但如果你胆固醇水平高、有痴呆症家族史、酗酒或参加会多次撞击头部的运动,那么你的风险可能会更大。

基本术语

组蛋白:组蛋白在细胞核内 DNA 的凝聚和包装过程中起着至关重要的作用。八聚体组蛋白将 DNA 包装成称为核小体的结构。组蛋白 H4 是五组蛋白之一。

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