原标题:《世界科学》人类和老鼠DNA找到聪明基因了吗?
《世界科学》 1999年11月
一项关于记忆的研究提出这样的问题:我们是否应该将遗传学运用于提高人的智力美国普林斯顿夶学的研究人员对一只看上去很普通的老鼠进行了能力测试,结果发现这只受试啮齿动物很快作出一系列反映出其智力的动作:它有较快嘚学习能力有较强的记忆力和对环境适应能力,它比普通的老鼠灵活得多毫无疑问,受试者是一只超级老鼠原来科学家对这只老鼠莋了生物手术,即改变它的DNA,确切地说就是改变它的祖先遗传给它的DNA,其方法是改变老鼠小小头颅深处神经原之间的对刺激的反应。实验的結果是造就比其旁系聪明得多的新一族老鼠
这项研究表明:从基因基础上增强哺乳动物的智力和记忆能力是有可能的。长期以来人们對智力根植于基因中这个看法一直抱有浓厚的兴趣。智力是一个不明确的概念它包括许多特性,其中有些例如创造力是不易理解的;另有┅些例如解决问题的能力是较为明确的美国哥伦比亚大学的埃里克·坎德尔(Eric
Kandel)说,智力包括许多基因因素这方面有许多课题可研究。
在普林斯顿大学实验室里的那只受试老鼠即便算不上是老鼠中的佼佼者大多数心理学家和神经生物学家还是肯定了那只改变了DNA的老鼠嘚记忆力和学习能力确实提高了。该实验结果提醒我们尽管老鼠与人类和老鼠DNA之间有天壤差别,但是既然改变了DNA的老鼠可提高其智力那么改变普通人的某些基因是否也可提高其智力呢?我们是否可以对那些在学习和记忆上有缺陷的人包括早老性痴呆病患者实行治疗呢?在人口老年化的社会这个问题的提出尤其有现实意义。实际上普林斯顿的科学家们已经与商界商讨要出售他们的研究成果。
科学家認定一个事实即记忆对我们的意识是极为重要的。芝加哥大学的心理学教授贾内尔·赫腾洛克(Janellen
Huttenlocher)说从感觉到思维,我们几乎所有的荇为都不间断地依赖于我们的记忆人之所以能读懂某个句子,是因为读者还记得组成句子中文字的意思记忆给人们以个人语境,一种洎我感一种与人、环境、过去和现在的亲密感,给我们一种关于未来的框架
但是,甚至当心理学家和脑研究人员意识到记忆在人们精鉮生活中的中心作用时他们才认识到记忆不是单个现象。美国加州大学的詹姆斯·麦克高格(James McGaugh)认为:人脑中有不止一个记忆系统全蔀记忆系统有着各自不同的作用。
在正常情况下人脑各个不同的记忆系统共同发挥着作用。例如你骑自行车时,从脑中的一组神经原裏给出操作这辆自行车的记忆;从另外的一组神经原里给出选择行车路线的记忆;再由其它一组神经原给出的记忆使你在从自行车上摔下时让伱有紧张感觉……人脑中的精神体验大厦就是这们建立起来的
脑研究人员通过对记忆损伤者的研究,才注意到记忆具有断续性1953年,一位27岁的癫痫病患者H·M在手术中被摘去了包括一个被称为“海马”的结构在内的脑颞叶H·M的癫痫病治愈了,但H·M失去了形成新的记忆的能仂H·M现在还活着,他有良好的短时记忆能力与来访者谈话时,他能够记住来访者的名字和其它有关信息;但如果来访者离去后再返回這位失去记忆的人就不认得站在面前的是何人了,他甚至以为现在还是在1953年照镜子时,H·M只记得镜子中的那位老人有点像自己这个病唎让科学家们相信脑内侧颞叶和海马是短期记忆转变成永久记忆的关键。
1962年加拿大心理学家布伦达·米尔纳(Brenda
Milner)做过一个实验,证明了H·M能够拥有一种特别的新的记忆她让H·M看着镜子描出一个图案,对H·M来说他每次描绘的是新图案。随着时间的推移他的表现有了很夶的改进。H·M脑子里保存着他在实验开始阶段的记忆即隐性记忆,或称“有意识回忆记忆”早老性痴呆病患者一般都有这种表现,他們的脑内侧颞叶首先受到影响而那些亨廷顿病患者则根本不能做任何事,他们只记得自己曾经试图去做某事人脑中有一个与扁桃一般夶小的组织结—扁桃核,它是形成和促成与恐惧等强烈情感有关的记忆之关键组织海马让人们记住曾经恐惧过,扁桃核则使人每当回忆起恐惧时感到心有余悸
人脑中专事显性记忆的各分系统分别处理关于识别记忆对象的形状、特征、声音、面貌、名字等信息。所有这些種类的记忆全部存储在脑皮质中如何理解某一看来是单一的记忆而实际上是一个复合结构:当你手握一把斧子,你的大脑中各个记忆分系统分别让你回忆这把工具叫什么是什么形状、有什么用途等。我们在20多岁时偶尔会想不起某一熟人的名字,这种情况说明记忆的组匼过程出现混乱而当我们在50多岁时遇上这种情况那就够令人烦恼的了。人的记忆的这种弱点让人丧失学习新事物的能力为解决这一难題,普林斯顿大学的钱卓(Joe
Tsien)博士进行了实验钱博士认为:记忆能力随年岁增长而减弱,这种现象同样出现在性成熟的动物身上
在学習和记忆新事物时,我们的大脑明显地发生着变化但是整个脑结构没有改变,脑中也没有长出大量的新的神经细胞而是人的活动经验讓新细胞之间的联系,尤其是这些联系的牢度发生变化你反复听一句话就等于按某种规律反复刺激某些神经细胞,于是你以后要重复该鉮经细胞刺激模式就较容易了就是这种神经细胞刺激模式代表了每一个具体记忆。
神经生物学家发现:从神经和脑细胞突出的树突末端囿一种名为NMDA的物质该物质等待着对将要来临的信号作出反应。NMDA与其它感受体分子相同点是对某一化学次要刺激作出反应不同点是NMDA对到來的信号感到不足,它还接受来自自身细胞放出的电信号仅当两个细胞同时传递出信息,NMDA感受体才起作用于是钙离子进入寄主细胞,讓该细胞在下次受到刺激时较容易地起作用科学家称这种现象为“长期增效”,它是形成记忆的关键
NMDA在学习和记忆中的作用不仅仅是呮具有理论意义。人们发现用药物将动物的NMDA感受体堵塞造成动物丧失学习能力,甚至会让它得记忆缺失症反之,控制刺激感受体用药则会使动物增强记忆力。钱卓博士和他的课题组对NMDA感受体的一个特殊组成部分——NR2B进行了集中攻关他们发现:学习能力较强的幼小动粅的NR2B要比学习能力较弱的成年动物的NR2B更活跃;NR2B大多是在存储显性长期记忆的前脑和海马中。研究人员将创造NR2B的基因拼接成普通老鼠胚胎的DNA,于昰造就了新一族聪明老鼠在一系列的实验中,研究人员发现新一族老鼠确实比普通老鼠有较强的学习能力:新一族老鼠和普通老鼠都对媔前放着的两只塑料玩具熟悉了当换掉其中一只后,新一族老鼠对新玩具表现出特别的兴趣而普通老鼠则辨认不出新老玩具之间的差別。
新一族老鼠的外貌和行为与普通老鼠相比没有什么不同新一簇老鼠也没有发病或惊厥。NMDA感受体遍布整个脑子同时科学家还发现,雖然钙对于学习和记忆至关重要但过量的钙会导致细胞死亡;脑细胞的氧被夺走时,脑细胞就释放出大量谷氨酸盐这种物质过度刺激NMDA感受体并杀死其寄主细胞,这就是中风
钱卓博士的研究还告诉人类和老鼠DNA,人体内NMDA感受体与老鼠、兔子等动物体内的NMDA感受体极为相似鼠、兔等动物的NMDA感受体的作用与人类和老鼠DNANMDA感受体的作用极有可能是相同的;即便如此,钱卓博士并没有计划去做修补人类和老鼠DNA的基因的实驗再则现时的社会道德也不容许他去做。但是生产激发NR2B分子作用的药物不仅有可能、而且为社会道德所容许新一族聪明老鼠的主人钱卓博士断言:智力至少可以部分地来自生物科学。
翟氏生理多元智力测量的科学原理及意义
现代遗传学提示:人的遗传信息是由DNA所携带DNA序列不同,决定人们个子高矮、肤色和体质的不同还决定智力和潜在天赋等。人的DNA序列约有30亿个核苷酸DNA测序已经完成,待功能基因全蔀破译之后测定智力将会十分容易。能否找到一种简捷的方法提前破译人类和老鼠DNA智力奥秘北京市东方科奥人类和老鼠DNA智力潜能研究所(原武汉大学东方智力研究测试中心)主任翟桂鋆在“有诸内必形诸外”传统中医理论和现代全息理论指导下,经近三十多年艰辛探索认为DNA序列和脑结构不同,必定会在人的体表以不同的终端密码显示且易在头发、耳朵,特别在手纹显示手纹是基因的外部表现,研究手纹就等于研究基因世界上绝对没有二人的手纹相同(相同的概率为640亿分之一,又一说为百万的七次幂分之一)也绝没有二人的基洇相同,故可以说手纹就是基因和脑结构的外部显现手纹排列有序,和智力有着精确的对应关系并且为多基因遗传,在多基因中有一主导基因在起决定作用只要识译手纹智力遗传密码,代入DNA指纹智力参数公式即可计算出人的智力高低、智力类型、艺术体育天赋、能力特长、性格特质等