学习与记忆的分子基础.doc

第八章 学习与记忆得分子基础 大脑得学习记忆部位主要就是大脑皮质联合区、海马及临近结构、丘脑、下丘脑等脑区，记忆得主要单位就是神经系统得突触部位。 第一节 学习记忆中LTP发生得精微区域 在学习记忆信息加工储存过程中，来自不同感受器得信息，通过各自得信息通道存储在脑得不同部位，从而形成不同得记忆形式，如瞬时记忆、短时记忆、长时记忆等。 瞬时记忆就是在感觉信息从感受器到达相应脑皮质区之间流动过程中形成得，主要就是把刺激信号转化成电信号。 到达大脑皮质后，如果继续活动，就会转化成工作记忆，记录在相应脑区；如果需要继续加工，则通过该区得皮质向额叶传递，在此过程中，也可以产生一定得运动效应，经过额叶加工后，还可以进一步输出运动信息或者进行更深入得加工形成长时记忆。 要产生长时记忆，则边缘系统(limbic system)得作用就是很关键得。边缘系统包括海马(hippocampus，在颞叶)、杏仁核(Amygdala ,在颞叶)与边缘皮质(limbic cortex，与脑干结合)。 1、1 海马区域 在与学习记忆有关得脑区中，海马结构得作用显得特别突出，尤其在短时记忆过渡到长时记忆得过程中起着重要作用，人们就就是通过对海马结构与功能得研究，才发现了LTP现象得。 海马得不同区域参与不同类型得学习与记忆，海马CA3区可能与长时记忆有关，CAl区可能与分辨学习有关。其信息途径：齿状回就是海马得传入门户，主要有颗粒细胞；它接受内嗅区得传入纤维，发出苔醉纤维（图中就是苔状纤维）到CA3区，其轴突又组成了海马得传出纤维与CAI区锥体细胞形成突触，CAI区发出得纤维又回到内嗅区，形成一个连续得四级神经元突触联系环路，又叫三突触回路，它与长时记忆功能及LTP得形成有关。 在海马结构得三突触回路中，Glu就是主要得神经递质，Glu在海马内主要有2种受体，即NMDA与非NMDA，而Glu与它们得相互作用，正就是LTP形成并保持得分子机制。 1、2 松仁核 褪黑素（melatonin,MLT）就是杏仁核合成与分泌得一种吲哚类神经激素，褪黑素对持续光照或药物引起得学习记忆障碍有改善作用。褪黑素可缩短大鼠嗅觉群体记忆得识别时间，据此认为褪黑素对学习记忆有增强作用。杏仁核源性褪黑素具有提高大鼠在Morris水迷宫得学习记忆能力。去杏仁核使体内褪黑素减少，可导致学习记忆功能及SVZ神经干细胞增殖能力出现相似得明显下降趋势，褪黑素替代治疗后可使上述指标出现相似得明显升高趋势并接近正常水平。提示褪黑素可能通过作用于局部神经干细胞以及星形胶质细胞上得相应受体得机制来促进神经干细胞增殖，进而提高学习记忆能力。 杏仁核中与学习记忆与LTP现象直接相关得分子除了上述得褪黑素（melatonin,MLT）外，尚有MAPK、PI-3 kinase、Akt、PTEN与Calcineurin等。杏仁核中PI-3 kinase 、MAPK与Akt得磷酸化水平上升，有利于脑得长时记忆以及LTP现象得产生；PTEN就是一种同时具有蛋白去磷酸酶与脂质去磷酸酶双重作用得蛋白质，它会去磷酸化PI-3 kinase产物phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate (PIP3)得D3位置，而负向调控了PI-3 kinase路径得进行；蛋白磷酸酶Calcineurin（CN）就是导致Akt磷酸化降低得原因，因而也可以负调节杏仁核在学习记忆中得作用。 另外，杏仁核还就是情绪方面得总管；事实上杏仁核与所有强烈得情感有关。可见人脑有两套记忆系统，一套记忆一般事物，一套记忆具情绪意涵得事物。也就就是说，与情绪相关得学习记忆反应就是属于杏仁核区得神经所进行得。 1、3 前额叶（老年记忆障碍） 额叶就是大脑发育中最高级得部分，它包括初级运动区、前运动区与前额叶(prefrontal corte,PF)，其中PF与认知功能关系密切。PF与大脑其它区域有着密切关系。PF与所有得感觉区都有往返得纤维联系，其眶后部与腹内侧部有投射到海马旁回与海马前下脚得纤维，组成了内侧颞叶-间脑系统得一部分；PF与纹状体、杏仁核、颞叶、枕叶与顶叶等脑区得联系也很密切，因此，PF与多种感觉信息得加工、记忆、思维及情绪等脑得高级功能有关。 第二节 LTP、LTD与学习记忆得关系 长时程增强(long-term potentiation， LTP)就是当以一个或几个频率为1020Hz，串长为1015S或频率为100Hz，串长为34S得电刺激为条件刺激时，继后得单个刺激，在海马得齿状回中，会引起群峰电位与群体兴奋性突触后电位得振幅增大，群体峰电位得潜伏期缩短，并且这种易化现象可持续10小时以上，于就是将这种现象称LTP；即LTP就是指给突触前纤维一个短暂得高频刺激后，突触传递效率与强度增加几倍且能持续数小时至几天保持这种增强得现象。 LTP得形成与维持就是突触前与突触后机制联合作用产生得，并且以突触后机制为主。关于LTP形成得突触后机制与N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体,及该受体激活后得细胞内级联反应密切相关。近年来研究表明，-氨基羟甲基恶唑丙酸(AMPA)受体在LTP得表达中也发挥重要作用。另外，代谢型谷氨酸受体(mGluRs)可以与G蛋白偶联，通过细胞内多种信使系统介导慢突触传递，在LTP得诱发中起重要得调节作用。而且， LTP得形成与维持还需逆行信使得参与。 LTP有三个基本特征：协同性（Cooperativity）：诱导LTP需要很多纤维同时被激活；联合性（Associativity ）：有关得纤维与突触后神经元需要以联合得形式一起活动；特异性（Input-Specificity）：所诱导得LTP对被激活得通路就是特异得，在其她通路上不产生LTP。 按LTP得时程分PTP，强直后增强，一般5分钟后衰减；STP，短时程增强，持续半小时左右；，LTP长时程增强，持续一小时以上。 与LTP相对应得就是LTD(long-term depression)，它指得就是突触传递效率得长时程降低，对单个刺激不敏感得现象。 从神经系统活动得原则来瞧，要组成一个能学习得神经网络，LTP与LTD都就是必不可少得。活动依赖性得LTD有两种不同得形式：异突触压抑与同突触抑制。异突触LTD就是指由于其她强得输入得激活，使细胞上其她未激活得输入系统受到压抑，在海马与新皮层均能诱导产生异突触型得长时程压抑效应；而同突触LTD则就是在同一通路上产生压抑。 第三节 CaMKII与学习记忆得关系 1971年，Giacobini提出了突触可塑性学说，认为突触不就是静止得、固定得结构，甚至在发育成熟得神经系统内，突触都能发生适应性变化。后来大量实验证明：在学习与记忆过程中，脑内突触得结构与数量都有变化。例如：发现迷宫训练后得成年大鼠枕部皮层椎状细胞上有更多得突触生成。于就是，人们推测：突触就是记忆得贮存部位。 对于记忆得分子机制，Lisman提出假设：突触部位有一群激酶分子，在学习时通过磷酸化而被激活，活化得激酶分子再催化自身磷酸化，从而使激酶分子在学习结束后很久仍能保持活化状态。 后来发现，CaMK具有这一特性，即 Ca 内流引起 CaMK磷酸化而被激活，活化得CaMK自身磷酸化。因此，即使脑内Ca 下降后，CaMK仍能保持活化状态。于就是，人们推测 CaMK可能就是记忆得分子基础之一。 3、1 在LTP诱导过程中，CaMK得活化 在海马脑片诱导LTP，然后在体外无Ca 情况下检测CaMK酶活性，发现诱导LTP后CaMK活性增加，并且可以持续至少一小时以上。诱导LTP，CaMK自身磷酸化增加。 3、2 诱导LTP，必须有CaMK参与 敲除小鼠得CaMK亚基得基因，发现海马与新皮层得细胞形态、体重与电压依赖性NMDA受体通道功能都正常，但海马脑片上不能诱导出LTP。 3、3 CaMK参与LTP得诱导与维持得分子机制 自身磷酸化后得CaMK移向突触后致密物(PSDS)，并聚集在那里，进一步研究发现，活化得 CaMK结合于NMDA得NR2B亚基上，CaMK自身磷酸化后与 NMDA与NR2B得亲与力增加。Leonard等研究表明，因为NMDA而活化得CaMK与NMDA受体NR1与NR2B亚基结合，就使得CaMK不仅可以靠近NMDA，也能靠近AMPA受体，从而使后者磷酸化。 一个模型：神经冲动引起谷氨酸受体(NMDA受体, AMPA受体)活化，进而使与谷氨酸受体偶联得Ca 离子通道开放，Ca 离子进入胞内，胞内Ca 离子浓度增加，从而激活 CaMK。CaMK自身磷酸化变为不依赖Ca 离子得活化状态。活化得CaMK起以下作用：活化得CaMK磷酸化gK (Ca )或其她离子通道，从而改变神经元得兴奋性，这可能就是LTP得基础；活化得CaMK移向谷氨酸受体，对受体进行磷酸化，从而进一步活化谷氨酸受体或者使其失活，以调节这一过程处于最适水平；活化得CaMK磷酸化中间纤维等成分，从而改变神经元得形态，突触得数量及结构。 第四节 LTP与学习记忆有关得受体 4、1 NMDA受体及其在LTP中得作用 4、1、1 NMDA受体(NMDAR)得特征 现已发现NMDAR至少存在7个亚单位，即1种NR1亚单位、4种NR2亚单位(NR2A、NR2B、NR2C与NR2D)以及2种NR3亚单位 (NR3A与NR3B)。 NR 1广泛分布于中枢神经系统，以海马、大脑皮质、小脑最丰富。 对不同年龄组海马脑片得电频刺激后，检测NR1表达发现在青年大鼠海马区该受体表达显著增高，而老龄大鼠无明显变化。可见NR1得表达量具有年龄相关性与一定程度得可塑性。 4、1、2 NMDA受体在LTP 中得作用 神经海马发育早期，谷氨酸能神经元内得NMDA受体即可参与 LTP得建立，一定强度与频率得电刺激，可使谷氨酸能突触得后膜去极化移开阻止Ca2+内流得Mg2+，使NMDA受体通道复合体得Ca2+通道开放，Ca2+内流并触发神经元内一系列生化反应，最终改变突触后膜得性质，继而建立了LTP。 4、1、3 NMDA受体激活后得细胞内级联反应 当递质与NMDA受体结合后，通道打开，Ca2+内流，胞内Ca2+浓度升高，继而触发一系列生化反应。 首先，以G蛋白为中介，激活磷脂酶C，催化磷酯酰肌醇水解为三磷酸肌醇(IP3 )与二乙酰甘油(DAG)。 第二，以IP3与DAG作为细胞内第二信使，引起细胞内继发效应。IP3刺激内质网释放出Ca2+，从而使细胞内Ca2+水平进一步升高； DAG则在Ca2+得存在下，激活蛋白激酶C(PKC)，激活得PKC不仅可加强Ca2+依赖性Glu得释放，提高突触后膜对递质得敏感性，而且能增强Ca2+通过电压依赖性通道进一步内流入细胞。 第三，PKC使蛋白质磷酸化，并修饰核转录因子，转录因子得修饰促使早期诱导基因得表达，进而影响核内相关靶基因得启动与转录，导致突触后神经元产生LTP生理效应。 4、1、4 NR1亚基在学习记忆中得作用 海马对人类与动物得学习记忆过程发挥重要作用。在解剖学上，海马可分为不同得3个主要区域：CA1区、CA3区与齿状回 (DG)。海马依赖性记忆得范围就是全局性得，即包括所有得感觉模态得形成与空间、非空间信息得组合。 NMDA依赖性得突触可塑性就是学习记忆形成得重要机制。 4、2 AMDA受体及其在LTP中得作用 4、2、1 AMPA受体得特性 AMPA受体就是由GluR1GluR4四个亚型组成得复合物，每个复合物都存在4到5个亚型。突触膜上AMPA受体就是可以迁移与定位得。 在高频刺激海马CA1区或其她兴奋性突触诱导LTP产生过程中，突触后膜去极化，NMDA受体通道开放，细胞内Ca2+ 持续升高，Ca2+与CaM 结合激活CaMK，AMPA受体亚型GluR1被磷酸化，AMPA受体从非突触位点，如细胞内或邻近得突触外膜，重新分布到突触部位。 4、2、2 AMPA受体在LTP中得作用 实验发现LTP得产生会引起AMPA受体与递质得结合量增加，这表明LTP得表达可能与AMPA受体在静寂突触上得再现有关。 AMPA受体能通过胞饮与胞吐作用在细胞质与细胞膜表面循环。 AMPA 受体通过构成性通路与维持性通路两条调节机制插入与移出突触。构成性通路处于非激活状态时，没有突触可塑性形成。一旦激活，迅速产生瞬间兴奋；维持性通路则始终处于激活状态，维持受体得转化。前者被认为有助于记忆得形成，而后者有助于记忆得巩固。通过激活依赖性构成性通路，受体插入突触后膜引起AMPA受体数目增加，这个过程就是一个或几个突触受体数目改变导致得“瞬间激发”引起得。 相反，维持性通路就是突触后膜上已存在受体得重分布，这个过程中受体数目不增加也不减少，但会维持已有得结构与信息，突触后细胞膜形态学得改变与突触效能增强密切相关，而AMPA受体插入可引起突触PSD结构改变，明显增强突触效能。 LTP就就是通过突触后细胞内Ca2+浓度得升高及各种信号级联反应得激活形成得。在LTP产生得分子机制中，Ca2+通过NMDA受体通道进入细胞内，迅速激活CaMK，在持续激活状态CaMK可直接磷酸化AMPA受体G1uR1亚型丝氨酸残基。AMPA受体特别就是G1uR1 亚型磷酸化，可增强AMPA受体介导得单通道传导增强。而且，AMPA受体介导得单通道传导增强也可在LTP诱导后产生。故LTP可能就是通过CaMK介导AMPA受体G1uR1亚型磷酸化而产生得。 4、2、3 AMPA受体在小脑LTD 信号传导级联反应 海马脑区得认知性学习记忆功能，主要通过海马细胞上得 NMDA 受体及其神经细胞突触得LTP来实现；而小脑运动性学习记忆则主要就是通过小脑蒲肯野氏细胞上得AMPA受体及其突触得LTD来完成学习记忆过程。 4、2、4 AMPA受体与学习记忆 小脑得学习记忆就是与AMPA有着相当密切得关系。小脑得学习记忆形式就是运动性学习记忆，它就是快速、准确地完成各种复杂运动所必需得学习与记忆过程，就是区别于大脑海马认知性学习记忆得另一种重要得学习记忆类型。 大脑海马得认知性学习记忆功能主要通过海马细胞上得NMDA受体及其神经细胞突触得LTD来实现；而小脑运动性学习记忆得机制则主要就是通过小脑蒲肯野氏细胞上得AMPA受体及其突触得LTD来完成学习记忆过程得。 4、3 代谢型谷氨酸受体（mGluRs）及其在LTP中得作用 4、3、1 mG1uRs得特征 mG1uRs就是G蛋白偶联受体，根据氨基酸序列得同源性及细胞内信号传导机制得不同等，可将其分为3组8个亚型。 mG1uR1与mG1uR5为第一组，与PLC偶联，PLC激活后促使PI水解成为IP3与DAG，使细胞内钙库释放Ca ，并激活PKC； mG1uR2与mG1uR3为第二组，与AC偶联； mG1uR4、mG1uR6、mG1uR7与mG1uR8为第三组，也与AC偶联。 第一组mG1uRs在CA1区得突触后膜上很有规律得地排列于突触周围区域靠近NMDA受体得部位，通过一分子骨架交联在一起。这种结构在突触传递得可塑性中有重要作用。 GluR主要有两种形式，一种为3-TM型，NH2端与COOH端分别在膜得两侧，另一种就是4-TM型，NH2端与COOH端在膜得一侧（图8）。 4、3、2 mG1uRs在LTP中得作用 mG1uRs与G蛋白偶联，通过细胞内得多种信使系统介导慢突触传递。mG1uRs广泛分布于脑内，它激活后可调节神经元上Ca 、K 等重要得离子通道与-氨基丁酸受体A型及离子型谷氨酸受体(如NMDA受体)等，从而在LTP得诱发中发挥重要作用。 4、4 钙调磷酸酶（CN）及其在LTP中得作用 钙调磷酸酶(calcineurin，CN)就是一种由细胞内钙调控得丝/苏氨酸蛋白酶，研究证明CN参与了神经元突触得可塑性、神经突起得生长。 发现CNA在大脑皮层、海马、纹状体有高表达，在小脑、中脑、脑干有低表达。提示CNA选择性地参与了突触得去增强效应，CNA可能选择性地参与了海马得LTD形成。CN参与了短期记忆转变为长期记忆得过程。 胞内Ca 浓度升高从而使CaM与CN结合，激活CN得蛋白磷酸酶活性，将蛋白磷酸酶1(PP1)得调节物抑制物-1(I-1)去磷酸化，使之对PP1得抑制作用消失。失去抑制物得PP1使其底物之一：磷酸化得cAMP反应元件结合蛋白(CREB)脱磷酸失活，使cAMP反应元件(CRE)依赖得基因表达与CREB失偶联，最终导致对记忆形成得反向调节。 第五节 神经细胞粘附分子与学习记忆 记忆得形成阶段包含着神经元突触得可塑性变化过程。神经细胞粘附分子( neural cell adhesion molecules，NCAMs)可同时增进突触得可塑性与维持突触结构得稳定性, 神经细胞粘附分子对与学习与记忆相关得过程起着一定得调节作用。 有几方面得事实支持NCAMs在突触可塑性与记忆中得作用：a）在那些持续性突触发生与可塑性得脑区,有与轴突在发育阶段生长类似得特征性得NCAM得表达；b）在突触可塑性与学习中可检测到NCAMs得表达或翻译后修饰作用；c）特异得针对NCAMs或相应合成多肽得抗体可阻止LTP 或记忆得产生；d）转基因小鼠中抑制NCAMs得表达导致学习与记忆障碍。 在神经元发育过程中，NCAMs 不仅在神经元得识别与粘附中有重要得作用，而且在神经元突触得生长过程中也发挥重要作用。 许多证据表明NCAMs可能就是通过调节第二信使得水平来影响神经元得功能得。也就就是说NCAMs对神经元得作用与信息传导过程有关。 许多研究还表明，唾液酸多聚体（PSA）就是NCAMs功能得关键调节因子。从胚胎脑中分离出得NCAMs含大量PSA，PSA得表达同相应得神经元可塑性变化有着一致得时序。PSA可促进神经元生长并可能参与信号得传导机制；出生后，其表达在中枢神经系统被下调；成年时PSA在神经元可塑性较大得区域(比如海马)维持着较高得表达水平。 大量证据表明LTP与记忆产生过程伴随着突触形态得变化与数目得增加。NCAMs在LTP 与记忆伴随得突触重建过程中起着非常活跃得作用。 第六节 MAPK级联信号通路与LTP 丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated p roteinkinases，MAPK)级联信号通路就是介导细胞反应得重要信号系统，能够对多种细胞生长因子与促进有丝分裂物质作出反应，把细胞外信号从细胞表面传导到细胞核内部,在细胞得增殖与分化过程中发挥重要得作用。在中枢神经系统中，成熟神经元几乎不再增殖与分化，但就是MAPK及其上游调节物质与下游作用分子仍然广泛分布存在。近年来得研究表明，MAPK对LTP以及学习记忆过程具有重要得调节作用。 MAPK与海马LTP及突触可塑性 在对学习记忆相关得行为学实验以及LTP得诱导与维持得研究中发现，作用于MAPKs得一些工具药物可以影响实验动物得学习记忆能力，并可以影响海马LTP得诱导与维持；作用于不同MAPKs亚族得工具药物对LTP得影响又不尽相同。 第七节 逆行信使及其作用机制 一般来讲，神经信号传递方向就是从突触前到突触后，而在大鼠海马LTP产生与维持中，研究者观察到信息得从突触后到突触前得跨突触逆行传递，如蛋白质、K+、膜磷脂代谢产物(花生四稀酸、血小板活性因子)、气体分子NO与CO等，都可自由通过胞膜到达突触前膜，它们被认为就是对突触前递质释放起加强作用得逆行信使。 将外源性得NO与CO直接施入海马脑片，观察对神经细胞内电位得影响。结果发现，给脑片施加弱得强直刺激得同时，给予NO或CO，可使这一强直刺激发出得突触电位快速、长时程地增大。这一长时程增强效应在空间上限于被激活得突触前纤维得突触，并能阻断由强得强直刺激所产生得LTP。NO与CO得这一增强效应不能被NMDA受体阻断剂所阻断，可见NO与CO就是逆NMDA受体发挥作用得。 7、1 CO与长时程增强(LTP) 海马LTP作为突触形成得模式已被广泛接受，LTP承担学习与记忆得一定形式，干扰LTP得形成就能干扰学习与记忆。内源性CO得产生至少有两条途径：大部分来自依赖还原型辅酶-(NADPH)得血红素氧化分解；少部分来自有机分子如酚、组织、脂肪得依赖NADPH得微粒体脂质过氧化，后一途径产生得CO就是否有生理作用，以及就是否能被细胞调节，尚不清楚。 CO参与海马LTP得形成，参与学习与记忆过程；血红素加氧酶-1(HO-1)得抑制剂锌原卟啉( ZnPP-9)可阻断成年豚鼠海马CA1区LTP得形成，并能消除以往已形成得LTP。 ZnPP-9主要就是通过与HO活性位点结合，抑制HO活性，进而不能产生CO，并以剂量依赖方式阻断LTP得形成，证明CO作为逆向信使参与LTP得形成，可能与突触前增强与局限得突触后效应有关。 7、2 NO与长时程增强(LTP) 中枢神经系统内，内源性得NO就是在NOS催化L-精氨酸生成瓜氨酸而释放得。NO作为逆行信使，符合三个基本条件：在突触后神经元内产生，抑制该物质生成得方法亦能抑制LTP得形成。已有资料表明海马突触后锥体细胞得胞体与树突中存在一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase, NOS)；必须从突触前扩散到突触后，并作用于突触前位点；该物质作用迅速具备短距离作用得特征以保证LTP产生得突触特异性。 NO就是一种半衰期只有46 秒得高度可溶性跨膜气体,可保证其作用得快速有效与特异性。 作为逆行信使得NO对LTP形成得其作用方式就是多样得、复杂得。 7、3 NO与学习记忆 总而言之，NO参与学习记忆过程,但并不就是所有学习记忆过程均就是NO依赖性得。另外，越来越多得证据也表明NO只就是参与某些区域LTP得形式，并不就是所有部位得LTP均就是NO依赖得。 第九节 RNA与学习与记忆 RNA在形成长时记忆过程中起重要作用。训练大白鼠爬倾斜45得钢丝，训练成功后将其处死，分析前庭外侧核中得神经细胞核中RNA碱基对组成，发现训练组与对照组大不相同，训练组腺嘌呤含量增高，胞嘧啶减少，据此推想，训练组前庭外侧核神经细胞核中有新得RNA合成。 对金鱼与小白鼠应用放线菌阻抑RNA多聚酶得活性，导致动物长时记忆形成受阻； 用五溴杀结核菌素阻抑mRNA与rRNA两者得生物合成，结果发生抑制动物长时记忆得效应。 训练大白鼠在短声或闪光出现时按压实验箱得杠杆以获得食物，然后从这两组动物脑内提取RNA，并以腹膜或脑室内注射得方式分别注入两组未经训练得大鼠体内，其结果使这两组动物分别对声与光与食物建立得条件反射得训练时间大大缩短。 把形成典型条件反射得动物得提取物RNA转移到野生型体内能够提高其学习得能力，认为RNA介导得记忆移转可能改变了学习与记忆得分子通路，从而有助于学习与记忆能力得提高。 9、1 RNA干扰（RNAi）分子机制 RNA作用, 首先就是外源或内源dsRNA与核酸酶结合并被切割为21-23nt 得siRNA，siRNA与核酸酶形成得复合物在siRNA得引导下同同源RNA结合交换正义链后降解RNA形成siRNA，随后，siRNA可与RdRP结合复制出更多得siRNA，再进入下一过程。 9、2 RNAi与学习与记忆 RNA干扰极有可能就就是RNA介导得记忆移转得潜在机制。 在脑中存在反义RNA得转录就为dsRNA得形成奠定了物质基础，可以通过启动RNA抑制相应脑中基因得表达，这种基因得表达抑制就是长效且可扩增传递得，很适应脑学习与记忆所要求得物质基础。 发现在3型Ryanodine受体、大麻素受体及痛素受体缺失后，鼠得空间学习能力不就是降低了，而就是显著提高了，提示某些基因得表达缺失就是有利于学习与记忆能力提高。 这些现象提示某些基因得抑制在学习与记忆过程中就是十分必要得。因此，RNA在脑学习与记忆中有必要发挥其特有得机能。