即时专家:重建人类心智

科学家们希望通过调整DNA的行为来增强衰老的大脑

与年龄相关的记忆力减退——那种能记起几十年前的朋友却记不起孙辈的记忆力减退——在很大程度上仍然是个谜,但一类用于治疗癌症的化合物为神经科学家们提供了关于其分子基础的线索。科学家们还怀疑,负责这一洞见的化合物,称为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,可以显著减缓记忆力减退——可能长达数年。(目前用于治疗记忆力减退和阿尔茨海默氏症的两种药物只起效很短时间。)今年5月发表在《科学》杂志上的一项关于衰老小鼠的研究显示,欧洲神经科学研究所的科学家们发现,组蛋白去乙酰化酶抑制剂能帮助小鼠在记忆测试中的表现比对照组高出50%以上。该研究的合著者André Fischer表示,这些药物将与其他药物一起用于治疗阿尔茨海默氏症患者。

失去的记忆,获得的记忆

我们如何形成记忆
形成长期记忆——那些持续几十秒以上的记忆——的过程我们了解甚少,但我们知道的是:神经科学家有证据表明,大脑的海马体在这一过程中起着核心作用。为了巩固记忆,一系列电脉冲会穿过神经元之间的间隙,称为突触。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,则不太可能形成长期记忆,这就是科学家们试图在遗传层面产生改变的原因。通常情况下,在细胞核内,DNA会紧密地缠绕在一种称为组蛋白的蛋白质卷轴上。一种称为乙酰基的小分子会附着在一种称为H4的特定组蛋白上。发生这种情况时,缠绕在卷轴上的DNA会稍微松开。DNA的松开使其更容易被转录过程利用,该过程允许基因被表达为神经递质。

记忆是如何丢失的
在与年龄相关的记忆力减退中,H4组蛋白上附着的乙酰基不够多。DNA仍然紧密地缠绕在组蛋白卷轴上,因此卷轴上控制记忆形成的基因仍然被抑制。

我们如何找回它
为了逆转记忆力减退,医生会注射一种称为组蛋白去乙酰化酶抑制剂的化合物。它能确保H4组蛋白附着有大量的乙酰基,从而使缠绕在组蛋白上的DNA再次可用于转录。DNA中编码的记忆形成指令可以被用来制造蛋白质,从而帮助恢复记忆形成。

常见问题解答

我还很年轻,为什么记不起我的钥匙放在哪里了?
放轻松。偶尔的记忆失误可能仅仅是因为你没有注意周围环境,降低了某个特定记忆被编码的可能性。尽管这些失误在40岁之后更常见,但大多数情况下,它们并不预示着早期痴呆症的开始。你可能不必担心,除非你开始忘记大部分词汇或失去进行简单数学运算的能力。

我如何知道我将来是否会失去记忆?
你无法确切地知道。但如果你有高胆固醇、痴呆症家族史、酗酒或参与涉及头部多次撞击的运动,你可能风险更高。

必备术语

组蛋白:组蛋白在细胞核内浓缩和包装DNA的过程中至关重要。一组八个组蛋白将DNA包装成称为核小体的结构。H4组蛋白是五种组蛋白组之一。

 

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