【要闻】精准删除记忆！北大利用基因编辑做到了

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原题:正确删除记忆！ 北大利用基因建立雷锋网

前女友发现使用先进机器删除了大脑中两个人曾经的不愉快记忆后，自己也决定清洗那个记忆。

虽然是获得2005年奥斯卡最佳原创剧本奖的电影《美丽心灵永恒的太阳》的故事，但现在删除记忆的技术已经从电影走向了现实。

当地时间3月18日北京大学神经科学研究所伊鸣研究员和万有教授团队在science副刊science advances上开发了developmentofacrispr-saca S9 systemforprojection-and function-spp e rat brain (开发crispr-sacas9系统，用于向大鼠大脑投影特异性基因并使其发挥作用)的论文。

北大研究者根据crispr-cas9基因技术开发了crispr-sacas9系统，在实验大鼠大脑中实现了特定记忆的正确删除。  

crispr-sacas9系统的开发

对特定的神经元亚群进行稳定的基因操作是有挑战性的，这是摆在科学研究者面前的课题，也是这项研究的出发点。

事实上，哺乳动物大脑中许多复杂神经元的网络是由不同遗传、形态和功能特征的神经元集合形成的。 即使在同一大脑区域内，神经元的集合在解剖学或功能上也不统一，被分为不同的亚群，这就是“异质性”。

这种异质性需要对特定的神经元集合进行基因，而且在特定的神经元亚型、电路中进行精确的基因操作，对于明确神经元的活动和行为的关系很重要。

但是，在具有特定连接和功能特征的神经元亚群中，特别是在大鼠和非人类灵长类中，实现稳定的基因敲除( geneknock-down )是通过分解具有同源序列的靶基因的mrna来阻止基因表达的

crispr-cas9基因技术为研究者找到了突破口。

crispr-cas9基因技术一般是“改变”基因组中错误部位的基因，使人体细胞恢复正常功能。

该技术是利用名为cas9的特殊编程酶发现、切除和置换dna的特定部分，生物科学行业游戏规则的变更者。

实际上，以crispr-cas9基因技术为形象称为“基因魔剪”，基因被认为是用带“汽车导航”的基因剪刀修饰基因的。

但是，病毒载体的容量有限，成为crispr-cas9在神经系统中应用的障碍。

实际上，最常用的病毒载体是腺相关病毒( aav，adeno-associated virus )，是单链dna缺陷型病毒。

来自化脓性链球菌的通用性高的内切酶cas9(spcas9 )受到aav配送载体的容量(一般小于4.4-4.7kb )和低效率的包装的限制。 与此相对，来自金黄色葡萄球菌的cas9直系同源物质sacas9转运载体的容量比spcas9小1kb以上，但基因的效率没有太大差异。

综合这些因素，研究小组提出基于crispr-sacas9系统crispr-cas9技术，将顺行/逆行aav载体与细胞标记技术相结合。

正确删除大鼠的特定记忆

实验表明，该系统实现了大鼠大脑中的投影和功能特异性基因。

具体而言，研究小组首先诱发大鼠对两个不同实验箱的恐惧记忆，通过crispr-sacas9系统，准确删除大鼠对一个箱的记忆，大鼠对另一个箱的记忆被完全保存。

雷锋网表示，神经元兴奋性和记忆的形成离不开组蛋白具有乙酰转移酶活性的转录辅助激活因子，该激活因子是内侧额叶皮质特定神经元亚群中的cbp(creb结合蛋白)。

因此，该小组以cbp为靶基因，进行基因敲除，证实了投影和功能特异性crispr-sacas9系统揭示记忆神经元和电路基础的意义，crispr-sacas9系统的效率和特异性在神经环研究中

上述过程表明，该系统结合电生理学、行为分解、流式细胞术facs和深度测量方法，可为生理、病理条件下脑功能的精确基因组干扰提供重要参考。

论文作者之一，北京大学神经科学研究所认识神经科学实验室研究员伊鸣先生如下。

记忆的编码和保存非常重要，但忘记负面记忆也很重要。 如果负面记忆太顽固，可能会增加负担，生病。 慢性疼痛、药物上瘾、慢性压力等疾病，本质上是患者疼痛，在经历了毒品带来的感觉和压力后，产生了难以去除且长期存在的“病理记忆”。 因此，这个系统可能也会为这种疾病的治疗提供新的思路。

删除记忆，堵住路长

在这个突破之前，很多科学家进行了记忆和删除的相关研究。

在迄今为止的研究中，科学研究者一般考虑以下几点。

研究海马体:位于大脑丘脑和内颞叶之间，记忆解决存储与空之间的新闻解决是首要功能。 从20世纪初开始科学家就认识到海马在某种记忆和学习中有基本的作用。

利用光遗传学技术:采用光控制的方法，目的是选择某个生物的特定细胞打开，激活觉醒哺乳动物的单一神经元。 要研究大脑和记忆的语境，该技术是用光打开或关闭脑内神经元群的生物技术

目标是治疗抑郁症等疾病:抑郁症患者对负面的事情有记忆偏好，对正面的消息没有相应的记忆能力。 因此，删除负面记忆有助于这种疾病的治疗。

事实上，现在出现了一些特定的记忆清除方法。 例如2019年5月，美国波士顿大学的研究小组利用光遗传学技术，刺激实验大鼠海马体的特定领域，实现了消极记忆的“消除”。 同年7月，澳大利亚皇家墨尔本理工大学开发了受光遗传学技术启发的新型脑芯片，模仿了大脑记忆和删除新闻的方法。

不管删除记忆是否会引起新的伦理争论，从技术角度来看，这个行业依然在迅速发展空。

那么，如果上述做法有一天进入应用阶段，你决定删除某种记忆吗？