原創(chuàng) 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(lái)自澳大利亞昆士蘭大學(xué)的研究人員在Nature子刊Nature Neuroscience在線發(fā)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(fā)現(xiàn)，DNA結(jié)構(gòu)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(jī)制

研究表明，恐懼是一種重要的生存機(jī)制，只有感到恐懼時(shí)，我們才會(huì)采取一些強(qiáng)有力的措施來(lái)保障自己的人身安全，但是，恐懼感過(guò)強(qiáng)也會(huì)引發(fā)精神問(wèn)題，例如恐懼癥。

另一方面，恐懼可以讓我們對(duì)周圍環(huán)境做出靈活的反應(yīng)，因此，恐懼記憶必須是可塑的，不然就會(huì)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(shí)際上，這個(gè)過(guò)程來(lái)自于正常記憶與恐懼記憶的競(jìng)爭(zhēng)，而這種消除恐懼的能力取決于DNA的結(jié)構(gòu)靈活性。

對(duì)此，論文的主要作者、腦研究所的研究員Paul Marshall博士說(shuō)：“ DNA可以采用多種不同的結(jié)構(gòu)。最常見(jiàn)、最廣為人知的是B-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，它沿順時(shí)針?lè)较蚺で?，但是，如果重新排列一下DNA堿基對(duì)，則可以形成其他螺旋結(jié)構(gòu)，例如Z-DNA?！?/p>

由內(nèi)向外旋轉(zhuǎn)的Z-DNA

Z-DNA是B-DNA的逆時(shí)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(gè)堿基的連接方式。

如果翻轉(zhuǎn)手腕，使得手掌朝內(nèi)且小指觸碰，這就是Z-DNA形成過(guò)程中堿基翻轉(zhuǎn)的方式；同時(shí)，如果繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手腕，又重新合上拇指，這就是穩(wěn)定后的Z-DNA堿基配對(duì)方式，如下圖所示。

但是，這種Z-DNA的長(zhǎng)度非常短，由內(nèi)向外旋轉(zhuǎn)的DNA序列非常少，一直以來(lái)，并沒(méi)有學(xué)者知道Z-DNA的存在意義。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，Z-DNA會(huì)出現(xiàn)在任何打開(kāi)基因的地方，這是基因活性的標(biāo)志；另外，Z-DNA還與某些疾病（癌癥）密切相關(guān)，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(wú)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(zhuǎn)向了Z-DNA上的名為“ADAR1”的酶。

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

隨后，科學(xué)家們關(guān)閉了小鼠中的ADAR1基因，結(jié)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(jiǎn)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(yàn)結(jié)果顯示，在形成以及消除恐懼時(shí)，ADAR1酶會(huì)與Z-DNA相結(jié)合并完成兩個(gè)重要活動(dòng)：第一，迅速增加RNA編譯；其次，將Z-DNA翻轉(zhuǎn)回B-DNA，如下圖所示。

對(duì)此，Marshall博士認(rèn)為：“越容易在DNA結(jié)構(gòu)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(duì)于認(rèn)知的靈活性至關(guān)重要，我們對(duì)如何消除恐懼了解得越多，就越有機(jī)會(huì)為恐懼癥患者找到更好的治療方法！

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參考文獻(xiàn)

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

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