神經(jīng)元
關(guān)于我們的記憶如何運(yùn)作的細(xì)節(jié)已經(jīng)困擾了神經(jīng)科學(xué)家數(shù)十年。諸多研究表明，這是一種包含多部分大腦系統(tǒng)的精密過程。那么在分子層面上呢？在大腦中，蛋白質(zhì)的停留時間不超過幾分鐘。然而，我們的記憶會持續(xù)一生。
最近，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種名為Arc的蛋白質(zhì)存在奇特的性質(zhì)。此前的研究表明，這種蛋白質(zhì)對長期記憶的形成至關(guān)重要，它可以調(diào)節(jié)各種形式的突觸可塑性，并與神經(jīng)發(fā)育障礙有關(guān)。至于這種蛋白質(zhì)的其他功能以及進(jìn)化起源，生物學(xué)家知之甚少。而新的研究發(fā)現(xiàn)，Arc蛋白質(zhì)與病毒感染宿主的方式有著非常相似的特性。
病毒
研究人員認(rèn)為，在數(shù)億年前的一次偶然相遇，才使得Arc蛋白質(zhì)在我們記億功能中占據(jù)中心地位。電子顯微鏡所拍攝到的圖像顯示，Arc蛋白質(zhì)的組裝方式看起來很像艾滋病病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒的運(yùn)作方式。這種蛋白質(zhì)的行為就像病毒一樣，并且還能充當(dāng)神經(jīng)元之間的溝通平臺。在目前已知的非病毒蛋白質(zhì)中，沒有一種蛋白質(zhì)會表現(xiàn)出這樣的行為。Arc蛋白質(zhì)的作用是打開一扇窗戶，讓記憶變得牢固。沒有這種蛋白質(zhì)，窗戶就不能打開。
先前的研究表明，長期記憶的形成離不開Arc蛋白質(zhì)。在一項研究中，缺乏Arc蛋白質(zhì)的老鼠的大腦幾乎沒什么可塑性，它們想不起來24小時之前發(fā)生過的事情。
DNA
新的研究發(fā)現(xiàn)，在大約4億年前，逆轉(zhuǎn)錄病毒的祖先——逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子，把它的遺傳物質(zhì)注入到一種陸生四肢動物的體內(nèi)。這導(dǎo)致了Arc蛋白質(zhì)的發(fā)展，至今這種蛋白質(zhì)還在我們的神經(jīng)化學(xué)中起著作用。而根據(jù)麻省大學(xué)不久前的一項研究，果蠅在大約1.5億年前也出現(xiàn)了這樣的過程。
這項新研究改變了我們對進(jìn)化過程的看法。進(jìn)化過程并不是隨機(jī)的突變，生物體可以相互借鑒以便進(jìn)一步演化。為了檢驗這個理論，研究人員設(shè)計了一些實驗，想看看Arc蛋白質(zhì)到底會不會像病毒一樣運(yùn)作。結(jié)果正如理論所認(rèn)為的那樣，Arc蛋白質(zhì)的行為很像病毒，它們在衣殼中復(fù)制了幾份自己，然后把mRNA從一個神經(jīng)元傳遞到另一個神經(jīng)元中。
不知道你對此有什么看法呢？
