我們能夠擁有自我意識,或許還得感謝大腦中存在的古老病毒

作者 | 發布日期 2018 年 03 月 18 日 8:00 | 分類 生物科技 , 科技教育 follow us in feedly

我們每天都會經歷思考的過程,但意識(Consciousness)究竟是什麼?最近在《細胞》(Cell)期刊刊載的論文提供了一點線索,讓我們能從全新觀點來理解這個抽象的概念起源。



論文作者認為,事實上我們的大腦中有一種古老的病毒,而它正是我們能有意識思想的根源。

許久以前的遠古時代,一種病毒將遺傳密碼與四肢動物的基因組結合在一起──這個代碼片段現今在人腦仍非常活躍,執行的任務也非常「病毒式」:將基因資訊裝在像病毒般的小膠囊中,在神經元之間相互輸送。

神經能隨著時間推移互相交流並進而重組的能力,認為是具備高階思維(Higher-Order Thinking)生物必備的技能,而研究團隊相信,這些小膠囊中的基因資訊便是神經能執行這項任務的重要關鍵。

但「人類遺傳密碼的某些部分來自病毒」真的可能嗎?Live Science 報導指出,這個想法其實比人們所想的更常見。2016 年在《細胞》期刊一篇研究便曾提及,人體基因組中其實約有 40%~80% 與一些古老病毒的入侵相關。

與細菌不同,病毒並不會只滿足於入侵生物身體後建立家園,它們更像一種「遺傳寄生蟲」,將遺傳密碼注入後便會挾持宿主細胞,讓這些正常細胞為自己的目標努力,協助製造更多病毒。

▲ 病毒更像是一種「遺傳寄生蟲」。 (Source:pixabay

這項過程對宿主來說通常無用或有害,但每隔一段時間,一些注入的病毒基因會呈現良性,甚至還能提供宿主體內環境一些協助。2016 年研究便顯示,病毒基因似乎在免疫系統及胚胎早期發育發揮了重要作用。

但這項最新研究顯示病毒所做的可能不僅於此。研究人員指出,古老病毒不僅在腦中十分活躍,目前看來對思緒運作的過程也非常重要,如果沒有它們幫助,高階思維意識或許永遠不會產生。

研究人員之所以這麼認為,是因為在大腦神經突觸發射不久後,與病毒舉動非常相似的「Arc」的基因便出現了。它的指令寫成流動的遺傳密碼 RNA,讓神經細胞遵照著其中說明在 Arc RNA 周遭打造「膠囊」,使其能安全在細胞及相鄰神經元間互相傳遞。

這些 RNA 內的基因資訊對新細胞產生的確切影響目前還是未知數,但研究人員發現如果這項過程沒有正常運作,突觸便會停止工作並死亡。過去幾項研究也發現自閉症及阿茲海默症、失憶症等非典型神經疾病與 Arc 基因的問題有相關。

一些專家認為,這項傳遞過程提供了迄今為止最好的解釋,說明大腦中的神經細胞究竟如何在時間推移中,持續交換必要訊息並進行重組。「這項過程構成了許多大腦功能的基礎:從經典條件反射、操控反射、人類認知,到對『自我』產生的概念。」

值得一提的是,研究人員還發現人類與其他四肢動物的 Arc 基因似乎彼此密切相關,但與果蠅、蠕蟲體內的 Arc 基因來源卻不太相同。團隊未來計畫將聯合神經科學與古代病毒專家去研究 Arc 抵達基因組的機制,進而深入探究現今細胞間傳遞訊息的內容。

(首圖來源:shutterstock)