科学家(jia)最近的发现将有助于解释记忆存储这一(yi)最不(bu)为人所(suo)知的大脑活(huo)动。其中的关键因(yin)素是一(yi)种以朊毒体(ti)(prion)形(xing)式活(huo)动的蛋(dan)白质。
发(fa)表在(zai)(细胞(bao)》月刊上的研究报(bao)告说,这种蛋白(bai)质在(zai)朊(ruan)毒体状态时(shi)会发(fa)挥好(hao)的作旦(dan),而此前普遍的看法是,有朊(ruan)毒体活动(dong)的蛋白(bai)质是有毒性(xing)的,至少不能起到正(zheng)常(chang)作用——正(zheng)如疯牛病等神经变性(xing)疾病的研究所揭示的那(nei)样。
怀特(te)罴德生物医学研究(jiu)所负(fu)责人苏珊.林德奎斯特(te)说(shuo):“我们已(yi)经对记忆(yi)存储的原理有了(le)(le)一些了(le)(le)解,但(dan)一直不(bu)清楚关键的存储手段是(shi)什么。此次研究(jiu)揭示了(le)(le)可能(neng)的存储手段,不(bu)过让人惊奇的是(shi),‘朊毒体(ti)活动’竟然在(zai)其中发挥着作用(yong)。”
蛋白质功能的(de)关键是其形(xing)状(zhuang),大多(duo)数蛋白质在(zai)共存在(zai)期间(jian)只(zhi)保持一(yi)种形(xing)状(zhuang)。朊毒体是能突(tu)然(ran)(ran)改(gai)变形(xing)状(zhuang)或发生错误交叠的(de)蛋白质。它们不仅(jin)自身(shen)发生错误交叠,还会影响同一(yi)类型的(de)其它蛋白质也出现这种现象。就已(yi)知的(de)情况来(lai)看,这类错误交叠的(de)蛋白质会停止正常(chang)功能,然(ran)(ran)后死(si)亡或是对细(xi)胞(bao)——最终对组织(zhi)——产生致命(ming)作用。
因此研究人员在发现这(zhei)种名为CPEB的蛋白质具(ju)有特定朊毒体特征时感到非常惊讶。它与(yu)维持长期记(ji)忆(yi)有关,位于中(zhong)(zhong)枢(shu)神经系统突触(chu)上,这(zhei)是大脑中(zhong)(zhong)连接神经的枢(shu)纽(niu)。
记(ji)忆(yi)就(jiu)被存储在这(zhei)一约(yue)有1万亿(yi)个神(shen)经细胞(bao)和(he)突(tu)触(chu)的(de)(de)(de)复杂网络中。随(sui)着经历(li)和(he)知识的(de)(de)(de)不断(duan)增多,新(xin)的(de)(de)(de)枢纽形(xing)成(cheng),老的(de)(de)(de)则不断(duan)加强(qiang)。CPEB合成(cheng)的(de)(de)(de)蛋白质会随(sui)着记(ji)忆(yi)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)加强(qiang)突(tu)触(chu),使突(tu)触(chu)可以长期保存这(zhei)些记(ji)忆(yi)。
研究人(ren)(ren)员从(cong)海(hai)参(can)中提取了CPEB,将它与(yu)其它蛋(dan)白(bai)质混合,然后观察它们在多(duo)种酵母(mu)模型中的活动。结果发现(xian),CPEB改变(bian)了形(xing)状,并使其它蛋(dan)白(bai)质也随(sui)之发生了变(bian)化——功能(neng)恰似朊毒体。更令(ling)人(ren)(ren)意想不到的是(shi),CPEB在朊毒体状态下(xia)仍然发挥了它的正常(chang)功能(neng)——蛋(dan)白(bai)质合成。
研究表明,在哺乳动物的(de)(de)神(shen)经突(tu)(tu)触中,CPEB的(de)(de)朊(ruan)毒体特(te)征(zheng)可(ke)能(neng)就是使突(tu)(tu)触和神(shen)经细胞存(cun)储(chu)长期记忆的(de)(de)机(ji)制(zhi),科(ke)学家计划对这(zhei)一(yi)理论做进一(yi)步的(de)(de)研究。
1.下列(lie)对“朊毒(du)体”的(de)(de)理(li)解,符合文意的(de)(de)一项是(shi) ( )
A.是在(zai)疯(feng)牛病等神经变(bian)性疾病研究中发(fa)现的一种病毒。
B.是一种能突然改变(bian)形(xing)状或发生错误交叠(die)的(de)蛋白质。
C.是位(wei)于中枢神(shen)经(jing)系统突触上的一(yi)种蛋(dan)白(bai)质。
D.是哺(bu)乳动物的神经突触中(zhong)用以(yi)存储记忆的细胞。
2.对“这种蛋白(bai)质在朊毒体状态时(shi)会发挥(hui)好的作用”理解正确的一项是(shi)( )
A.朊毒(du)体(ti)在发(fa)生错误(wu)交叠时仍保持了正(zheng)常的功能。
B.朊毒(du)体在记(ji)忆(yi)存储过(guo)程中会发挥好的作用。
C.CPEB在(zai)朊毒体状态下仍保(bao)持了(le)它的正(zheng)常功能——蛋白质(zhi)合成。
D.CPEB合成的蛋白质会随着(zhe)记忆(yi)的形成加强突触,使突触长(zhang)期保存这(zhei)些记忆(yi)。
3.下列推断符合文意的一项是( )
A.CPEB在朊毒体状态(tai)下仍能发(fa)挥正常功能的事实,证明(ming)此前人们对朊毒体的认识是(shi)错误的。
B.了解(jie)CPEB在记忆存储过程中所起的(de)作用,客观上对揭示疯牛病等(deng)神经变性疾病的(de)病理不无帮助。
C.CPEB合成(cheng)的(de)(de)蛋白质会随着(zhe)记忆的(de)(de)形成(cheng)加强(qiang)突触,这实(shi)际(ji)上就是“朊(ruan)毒体活(huo)动” 在(zai)发挥作用。
D.由于(yu)可能的记(ji)忆(yi)存储机制已经发(fa)现,人类大脑中记(ji)忆(yi)活(huo)动的奥秘很(hen)快就会(hui)揭开。
4.文(wen)中(zhong)揭示的可能(neng)的记忆存储手段是什么?请简要回(hui)答。
参考答案:
1.B
2.C
3.C
4.CPEB在朊(ruan)毒体状(zhuang)态下(xia)仍(reng)发挥它的(de)正常功(gong)能——蛋白质合成(cheng),所合成(cheng)的(de)蛋白质会随(sui)着记忆的(de)形成(cheng)加强突(tu)触,使突(tu)触和神经(jing)细胞长期保存(cun)这(zhei)些(xie)记忆