將火箭浣熊的海馬體置於超速模式

火箭浣熊是漫威重啟的漫畫系列《銀河護衛隊》中的一個突出角色,該漫畫系列被改編成於 8 月 1 日上映的電影。

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火箭浣熊是漫威重啟的漫畫系列《銀河護衛隊》中的一個突出角色,該漫畫系列被改編成於 8 月 1 日上映的電影。火箭浣熊的背景故事是,他和他的許多動物朋友都被基因改造為雙足行走並擁有“人類”的智力。(考慮到漫威宇宙中提供的一切,不清楚他們為什麼不選擇比我們更聰明的物種)。這讓我想到兩件事——首先,浣熊到底有多聰明?它們真的能變得像人類一樣聰明嗎?

任何看過浣熊做任何事情的人通常都會覺得它們很聰明。根據比較心理學家邁克爾·佩蒂特的說法,在 20 世紀初,“流行和科學界的自然主義者都認為狡猾、惡作劇和好奇心是該物種的特徵。” 浣熊的智力與其他物種的智力相比如何,是“1905 年至 1915 年間新興的比較心理學領域內的一個辯論話題”。一項研究對 22 只老鼠、兩隻狗、四隻浣熊和五名人類兒童進行了相同的延遲反應實驗,並得出結論,雖然“相同的學習形式支配著老鼠、狗和浣熊”,但只有浣熊和人類兒童能夠在分心後完成記憶測試。然而,這項工作受到了擬人化的指責,浣熊很快就從心理學期刊上消失了。

因此,雖然浣熊無疑是很聰明的生物,但我們目前在地球上沒有任何一種浣熊可以與火箭浣熊的星際經歷和射線槍能力相媲美。但這並不意味著科學家沒有在研究提高動物智力的方法。兩年前,神經科學領域出現了一個令人震驚的實驗,研究人員聲稱他們創造了超智慧小鼠。


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羅切斯特大學醫學中心的史蒂文·戈德曼和麥肯·內德加德實驗室的夏寧·韓及其同事提出了一個有趣的問題——您能否透過手術植入和移植來自另一種“更聰明”物種的大腦細胞來增強一個物種的處理能力?

韓及其同事想看看他們是否能在小鼠大腦中找到與人類大腦某些進化適應的相容性。例如,人類擁有的稱為星形膠質細胞的膠質細胞比小鼠中的大得多,也更復雜。傳統的觀點是,不產生電訊號的膠質細胞形成神經元的生理支援和保護網路,但不在資訊處理中發揮作用。然而,膠質細胞確實使用鈣訊號傳遞訊號,而且,人類星形膠質細胞的傳遞速度是小鼠的三倍。

所以,當然,韓及其同事想知道,如果將人類膠質祖細胞移植到免疫抑制小鼠的前腦中會發生什麼。結果表明,人類膠質細胞在小鼠前腦中茁壯成長,並能夠以通常在人類中發現的速度傳播鈣訊號。但所有這些都證明了這些細胞可以在小鼠大腦中存活並做一些類似的事情。它們還會影響細胞過程,例如神經元之間訊號傳輸的加強,稱為長時程增強,這是學習和記憶形成的基礎嗎?答案仍然是肯定的——小鼠的 LTP 增加了近 10%。

然而,最大的問題是,所有這些適應是否真的會影響行為。在這些減少的動物實驗中評估的行為包括恐懼條件反射、迷宮學習和在環境中定位新物體。“增強型”小鼠植入了人類膠質細胞,在所有施行的行為測試中都表現出改善。簡而言之,嵌合小鼠透過植入人類腦細胞變得更聰明瞭。當然,在過於興奮之前,重要的是要認識到這項研究主要證明了跨物種移植技術可能是一種研究和修改大腦的有用方法。儘管如此,在推斷我們透過細胞植入提高智力的能力之前,仍有許多問題需要克服。

地球大腦進化的關鍵科學要點是,與之前的認知相反,星形膠質細胞實際上可能在神經處理中發揮作用。未來的工作將不得不解決所有相關研究中涉及的一個關鍵限制——需要大規模的免疫抑制,以確保宿主動物繼續接受供體組織。這不是一個小問題,但進一步的研究最終可能會使我們研究、理解和治療大腦的方式發生根本性轉變。

當然,當他們最終來拯救我們時,這也將幫助我們更好地瞭解組成銀河護衛隊的嵌合太空外星人。希望如此。

E. Paul Zehr is professor of neuroscience and kinesiology at the University of Victoria in British Columbia. His research focuses on the neural control of arm and leg movement during gait and recovery of walking after neurotrauma. His recent pop-sci books include "Becoming Batman: The Possibility of a Superhero (2008)", "Inventing Iron Man: The Possibility of a Human Machine (2011)", "Project Superhero (2014)", and "Chasing Captain America: How Advances in Science, Engineering and Biotechnology Will Produce a Superhuman (2018)". In 2012 he won the University of Victoria Craigdarroch Research Communications Award for Knowledge Mobilization and in 2015 the Science Educator Award from the Society for Neuroscience. Project Superhero won the 2015 Silver Medal for teen fiction from the Independent Book Sellers of North America. Paul is also a regular speaker at San Diego International Comic-Con, New York Comic-Con, and Wonder Con. He has a popular neuroscience blog "Black Belt Brain" at Psychology Today.

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