2010年5月1日 星期六

富足的環境能否改變基因?〈一〉


富足的環境能否改變基因?〈一〉




當小鼠生活於富足的環境下,牠們的後代能克服阻礙長期記憶的遺傳缺陷。

長頸鹿的長脖子完全適合採食超過其他草食動物所能達到高度之上的嫩葉,仔細考量此種現象之生成,兩位近代生物學的鉅子,拉馬克(Jean-Baptiste lamarck)與達爾文(Charles Darwin),獲致大不相同的假說,拉馬克相信持續拉長頸子多少會刺激其生長,長頸鹿就將其新的特性傳給牠的後代,實際上,這個答案:長頸子是長頸鹿與其環境交互作用的直接結果,相反地,達爾文的理論是假定特徵的演變係隨機性且為逐漸形成的過程,長頸鹿是出生時正好頸子較長,這要歸功於隨機之基因突變,取食較佳因而比較短脖子的對手更健康,使牠們更可能活得長到足以交配並將此特性傳衍下去,因為此種突變給予長脖子的長頸鹿特殊優勢協助牠們生存,此特性就被保留在動物的未來世代中。

在科學家發現我們的DNA訂定之基因攜帶有可遺傳之特性後,拉馬克有關環境影響的理論大部分被拋棄,然而一個最近的研究由塔虎茲大學神經科學家Junko A. Arai、Shaomin Li與同事發表,顯示不只動物生養在其中的環境對其學習與記憶能力具有顯著影響,同時這些影響也可遺傳,該研究建議我們不只僅僅是基因的集合體:我們的所作所為的確能造成不同的結果。

神經生物學對於環境影響學習與記憶的研究開始於60年代晚期及70年代早期,當時Mark Rosenzweig與同事檢視處理感覺刺激、運動及社會互動的程度如何影響大鼠的行為,實驗大鼠典型地生活在備有墊料、食物及飲水的動物龍中,但是沒有其他物件,在Rosenzweig研究小組所創造的「富足環境」(enriched environemts, EE)中,動物可接觸到多種玩具,以及對於社會化及運動的機會增加,EE大鼠的大腦比較大,而且牠們在學習及記憶的工作上勝過對照組大鼠(關在一般典型的動物籠裡),研究人員後續的工作是察看細胞層次的情況,顯示EE大鼠啟動神經形態學(形狀)的改變、抗拒神經退化性疾病以及學習有關之神經活性。〈待續〉



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