富足的環境能否改變基因？〈二〉

富足的環境能否改變基因？〈二〉



營救記憶

最近，Arai、Li與同事擴大此調查線索，檢視富足環境大鼠在「長期增強作用」(long-term potentiation, LTP)中扮演的角色，這是一種強化突觸支持學習與記憶的作用，長期增強作用的生理標記是增加神經元電活性的基本量，Arai與Li顯示在富足環境中飼養的小鼠，其海馬〈包括在學習及記憶過程中的關鍵大腦構造〉的長期增強作用比較大。

更讓人驚奇的是，富足環境也足以「營救」(rescue) 存在於基因改造小鼠的一種記憶缺陷，帶有缺陷的親代小鼠出生後，在青少年時期將牠們飼養於富足環境，這些小鼠並不會將相同之記憶缺陷傳給後代，因此富足的環境矯正了牠們的基因缺陷。

此種矯正作用如何發生？產生長期增強作用需要特殊分子途徑，當科學家利用基因學家所謂的「剔除」(knock out)技術，關閉與這些途徑之一有關功能的DNA密碼部分，如同帶有記憶缺陷的突變小鼠之案例，長期增強作用及記憶功能同時都受到阻礙，Arai與Li顯示富足環境增加了野生（未突變）小鼠長期增強作用的量，有趣的是，具有誘發長期增強作用所需之一種標準分子途徑的小鼠，在剔除後仍然能誘發長期增強作用，研究人員發現此種與富足環境有關的長期增強作用被誘發係經由一個新奇的分子途徑，而這是養育於富足環境下的結果直接引起，更一步，科學家發現野生小鼠能增加長期增強作用之能力，以及剔除小鼠能營救長期增強作用之能力，能被「漸成地傳衍」（transmitted epigenetically，其基因密碼無須任何改變）而由母親傳給後代，令人驚奇的是，此種傳衍真正發生，即使母鼠的後代是養育在一個傳統環境中。〈待續〉