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恐怖片的心理陰影怎么破?來自Nature子刊的最新發現

2020-05-08 11:46
來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
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原創 一線科普

恐怖電影、鬼屋等總是讓人印象深刻,它們給我們的大腦留下了深深的恐懼感。那么,如何在日常生活中消除這種恐懼記憶呢?

2020年5月4日,來自澳大利亞昆士蘭大學的研究人員在Nature子刊Nature Neuroscience在線發表了一篇名為《Dynamic regulation of Z-DNA in the mouse prefrontal cortex by the RNA-editing enzyme Adar1 is required for fear extinction》的研究論文。

研究發現,DNA結構之間切換越容易,我們的大腦記憶就越具有可塑性,也就更有可能消除恐懼感!

恐懼是一種生存機制

研究表明,恐懼是一種重要的生存機制,只有感到恐懼時,我們才會采取一些強有力的措施來保障自己的人身安全,但是,恐懼感過強也會引發精神問題,例如恐懼癥。

另一方面,恐懼可以讓我們對周圍環境做出靈活的反應,因此,恐懼記憶必須是可塑的,不然就會妨礙正常大腦功能。

因此,我們必須熟練掌握如何消除恐懼記憶,實際上,這個過程來自于正常記憶與恐懼記憶的競爭,而這種消除恐懼的能力取決于DNA的結構靈活性。

對此,論文的主要作者、腦研究所的研究員Paul Marshall博士說:“ DNA可以采用多種不同的結構。最常見、最廣為人知的是B-DNA雙螺旋結構,它沿順時針方向扭曲,但是,如果重新排列一下DNA堿基對,則可以形成其他螺旋結構,例如Z-DNA。”

由內向外旋轉的Z-DNA

Z-DNA是B-DNA的逆時針扭曲形式,想象一下,你的每只手都是一條DNA鏈,而拇指是鏈的基部。如果你伸出手掌,拇指可以相互觸摸,這就是B-DNA中兩個堿基的連接方式。

如果翻轉手腕,使得手掌朝內且小指觸碰,這就是Z-DNA形成過程中堿基翻轉的方式;同時,如果繼續旋轉手腕,又重新合上拇指,這就是穩定后的Z-DNA堿基配對方式,如下圖所示。

但是,這種Z-DNA的長度非常短,由內向外旋轉的DNA序列非常少,一直以來,并沒有學者知道Z-DNA的存在意義。

科學家們發現,Z-DNA會出現在任何打開基因的地方,這是基因活性的標志;另外,Z-DNA還與某些疾病(癌癥)密切相關,例如,阿爾茲海默癥(老年癡呆)患者的大腦中存在高水平的Z-DNA。

ADAR1基因或能消除恐懼

無論是形成還是消除,恐懼記憶都涉及到基因活性的快速變化,因此,研究人員將注意力轉向了Z-DNA上的名為“ADAR1”的酶。

研究表明,ADAR1酶能夠促進RNA的編譯和表達,從而幫助消除恐懼,如下圖所示。

隨后,科學家們關閉了小鼠中的ADAR1基因,結果表明,雖然小鼠可以形成恐懼記憶,但是它們卻不能形成正常記憶。簡而言之,他們失去了消除恐懼的能力。

此外,突變ADAR1也有類似的效果,試驗結果顯示,在形成以及消除恐懼時,ADAR1酶會與Z-DNA相結合并完成兩個重要活動:第一,迅速增加RNA編譯;其次,將Z-DNA翻轉回B-DNA,如下圖所示。

對此,Marshall博士認為:“越容易在DNA結構之間切換,大腦記憶就越具有可塑性。也就更有可能消除恐懼感!“

最后,作者指出,恐懼與消除恐懼之間的平衡對于認知的靈活性至關重要,我們對如何消除恐懼了解得越多,就越有機會為恐懼癥患者找到更好的治療方法!

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參考文獻

https://www.nature.com/articles/s41593-020-0627-5

END

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