学习与记忆的神秘起源:单胺基因的演化揭示6.5亿年前的奥秘
我们每天都学习新事物并记住它们。根据 2023 年 6 月 6 日发表在《自然通讯》上的一项研究,学习、记忆和攻击等复杂行为所需的基因大约在 6.5 亿年前出现。
生物体的这些复杂行为是通过“单胺神经递质”的作用而成为可能的。它含有多巴胺和肾上腺素。
由莱斯特大学领导的一个研究小组追踪了与这些单胺相关的基因的进化,发现它们起源于当时的两侧对称动物。这种基因的出现可能影响了
随后生物体的爆炸性多样化,即所谓的寒武纪大爆发。
各种神经递质的通用名称“单胺”
“单胺”是在动物复杂行为中发挥重要作用的神经递质的总称。血清素
, 调节情绪、睡眠和食欲;多巴胺,与快乐和动力有关;肾上腺素,增强身体表现,提高注意力和警觉性;去甲肾上腺素,处理大脑中的恐惧;和组胺,都是单胺类化合物。
单胺是帮助大脑和神经传递信息的神经递质。
我们可以学习和记住一些东西,变得有攻击性、困倦等。这要归功于单胺的作用。
那么,制造这些单胺本身并使其发挥作用的基因是什么时候出现的呢?
化学品对我们来说至关重要,但自从生命诞生以来就没有被使用过。那么一定有一种生物体首先进化出使其发挥作用的基因。
6.5亿年前与学习记忆相关的基因起源
由莱斯特大学领导的一个研究小组正在利用数学方法追踪单胺基因的进化历史。
他们发现大部分单胺基因起源于 6.5 亿年前的两侧对称动物干细胞群。
这一发现为了解单胺的复杂行为如何演化提供了重要线索。
一元胺系统概述。血清素、多巴胺、肾上腺素和其他对我们复杂行为至关重要的神经递质都是单胺。它的起源可以追溯到 6.5 亿年前的两侧对称动物
单胺的神经调节在“寒武纪大爆发”中发挥重要作用
这可能对每一种现代动物都很重要。这是因为使用单胺的神经调节被认为在“寒武纪大爆发”中发挥了关键作用。
寒武纪大爆发是指大约 542 至 5.3 亿年前新生物的爆炸性诞生。据说,至此,所有活体动物的“门”就完成了。
研究小组表示,使用单胺进行神经调节可以使神经功能具有柔软的灵活性,使动物能够更好地与周围环境互动。
这被认为与寒武纪大爆发中多种生物体的出现有关。