史前病毒与大脑的功能

从未听说过NotPetya网络攻击你可能会被原谅。它没有清除您的银行帐户，或分享您的社交媒体密码，或影响选举。但它是历史上最昂贵和最具破坏性的网络攻击之一，因为它的目标是：通过港口运输。当马士基的工程师意识到他们的计算机感染了病毒时，为时已晚：全球航运将陷入停滞状态。想象一下类似的情况，其中目标是另一个端口：突触，神经元之间的专用通信端口。我们学习和记忆的大部分能力都归结为突触的行为。如果一个神经元感染另一个恶意软件会怎么样?

港口和突触都遵循规则，旨在确保他们的货物不仅可以快速可靠地进行交换，而且还可以适应，以便他们能够快速适应当前的条件和需求。这是'突触可塑性'，是动物学习能力的基础，如果没有它，我们就不能再系鞋带而不是记住我们自己的名字。正如运输规则是由条约和法律决定的，突触可塑性的规则被写入我们DNA中的众多基因。例如，一个基因可能涉及在突触的一侧调高音量，而另一个基因可能会要求突触的另一侧调高增益。研究这些基因的功能一直是理解它在微观层面上学习和记忆的核心方法之一。

其中一种被称为Arc的基因对这些过程非常重要，它通常被称为突触可塑性的“主要调节因子”。没有弧，突触无法适应，动物无法学习。然而，至少到目前为止，确切地说Arc如何参与这些过程仍然令人沮丧地神秘。Arc故事中的关键见解来自对Arc基因DNA序列的仔细研究，该基因的序列与古代病毒中的序列非常相似。这本身并不令人惊讶：大约一半的人类基因组似乎有类似的进化起源。令人惊讶的是，Arc似乎仍像病毒一样。病毒是一种微小的传染因子，可以侵入细胞，携带外来遗传物质。弧作品以类似的方式：而不是简单地要求突触的另一边调高增益，圆弧包生遗传物质的话，然后参观亲自突触的另一边。实际上，Arc'用记忆的原料感染'其他神经元。