科学家发现,果蝇有一天可能会提供新的途径来发现更多影响人类学习和记忆能力的基因。密苏里大学的科学家正在研究果蝇的基因,以探索为什么一只果蝇会比另一只果蝇学得更好。果蝇中的许多基因与人类中的基因相似。过去的实验研究果蝇的学习和记忆能力,通常涉及“关闭”单个基因并观察反应。在这项研究中,科学家采用了一种不同的方法,将果蝇放置在一个装有加热元件的盒子中。
当加热器打开时,果蝇——在热中感到不适——移动到盒子较冷的另一侧。果蝇避免热量的能力测量了它的学习能力,而果蝇即使在热量关闭时也能避免盒子较热一侧的能力测量了它的记忆能力。
“有些果蝇学得快,并记得避开热量,而有些果蝇则需要更长时间才能弄清楚。”领导这项研究的生物学博士研究生帕特里夏·威廉姆斯-西蒙说。“我们用超过40,000只果蝇进行了实验,这些果蝇来自超过700个不同的基因,以建立性能的变异。然后,我们专注于高学习和记忆表现者与低学习和记忆表现者。”
科学家们随后将这些结果应用于基因测序技术,以确定是否特定的基因导致了果蝇行为的这些观察到的变化。他们发现了九个基因,这些基因在学习和记忆方面显示出高表现和低表现果蝇之间的变化。
“所有这些基因之前都已知以某种方式影响神经系统或大脑,但没有一个基因之前被认为与学习和记忆有关,”密苏里大学艺术与科学学院生物学助理教授伊丽莎白·金说。“因此,它们代表了进一步研究这些行为特征的新领域。”
虽然这项研究被认为是基础研究,但威廉姆斯-西蒙表示,他们的发现很重要。“我们对果蝇的这些特征了解得越好,我们就越能在人类中开展有针对性的研究。”威廉姆斯-西蒙说。