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恐懼記憶也能遺傳!?

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在從前,如果你敢說記憶可以遺傳,大家都會認為你是瘋子。

但在 2013 年 11 月的聖地牙哥神經科學年會上,美國埃默里大學的迪亞茲(Brian Dias)與萊斯勒(Kerry Ressler)發表了一項令人驚訝的研究成果:記憶也能遺傳!這個消息一出,馬上就引起了震撼。

天啊,這是拉馬克的逆襲嗎?200 年前,拉馬克的「用進廢退說」和「獲得性遺傳」慘遭打趴,沒想到,拉馬克主義竟然在 200 年後上演殭屍復活?

此消息熱鬧流傳了一陣子後,終於在 2013 年底的《自然神經科學》上刊出,現在我們就來一起看看這項研究。

實驗是這樣的:

科學家給小鼠聞某種氣味(苯乙酮),然後施以電擊,讓小鼠學會對此氣味產生恐懼。10天後,這些小鼠交配生產後代。結果發現,這些小鼠的兒女們竟然也會對這種氣味感到懼怕。更誇張的是,這樣的恐懼記憶還可以至少遺傳兩代!而且,解剖發現,這些小鼠子代腦中負責偵測此氣味的腦區和神經細胞的確也變大 、變多了。

也就是說,老爸對這種氣味的恐懼記憶,竟然直接遺傳給兒子了(兒子從來沒被電擊過)!

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當然,有人會懷疑,有沒有可能這並不是遺傳所致,而是親代在養育子代時產生了某些行為影響。

為了排除這個可能性,迪亞茲與萊斯勒又進行了另一項實驗,這一次,他們把歷經電擊氣味學習10天後的公鼠精子取出,然後送到另一個實驗室中進行人工受精,以杜絕任何親代對子代的可能行為影響。結果,在這些根本不知自己老爸是誰的小鼠子代的腦中,負責偵測此氣味的腦區和神經細胞也同樣變大 、變多。

由於這些在另一個實驗室中藉由人工受精生出的小鼠,根本不可能受到親代的行為影響,因此,牠們對氣味的反應應該鐵定是透過遺傳而來的。

科學家們用外遺傳學(epigenetics)來解釋這個發現:包覆著DNA的蛋白質會因為環境的影響而改變結構(例如甲基化),並因此影響DNA的讀取過程。如此一來,即使DNA本身沒有突變,環境也可以透過改變讀取過程來影響基因表現,並遺傳給子孫。

不過,究竟這種氣味分子和伴隨的恐懼是怎麼改變生殖細胞呢?目前仍是一團迷霧…

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這樣看來,一朝被蛇咬,不只是十年怕草繩了,而是三代怕草繩!

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文章來源:謝伯讓的腦科學世界(部落格)

參考文獻:Nat Neurosci. 2014;17(1):89-96. Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. Dias BG, Ressler KJ.

延伸閱讀(我的其他文章):

註:更多大腦的秘密,請參考謝伯讓的《都是大腦搞的鬼》。

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也可以上科技大觀園搜尋「記憶」

關於作者

謝伯讓

美國達特茅斯學院認知神經科學博士,麻省理工學院腦與認知科學系博士後研究員。現為杜克–新加坡國立大學醫學研究院助理教授、腦與意識實驗室主任,研究主題為人腦如何感知世界。 部落格:The Cry of All。 微博:http://www.weibo.com/brainscience。新書:《都是大腦搞的鬼》《大腦簡史》