蛋白质GAP-43很久以来一直被认为与学习有关。美国西北大学的阿耶-鲁登伯格(Aryeh Routtenberg)和他的同事的研究发现,经过增加GAP-43基因处理的老鼠在老鼠迷宫中的表现比普通老鼠要出色的多,这种老鼠迷宫是专门用于测试啮齿动物智力的。
鲁登伯格说,这是一种基因在发挥作用。他认为这种基因可能能够控制脑细胞在必要的时候生成更多的GAP-43。“重要的是我们发现这种蛋白质实际上能够调节学习能力,”鲁登伯格说。他发现在所有动物生长的早期阶段就出现了GAP-43。例如,他发现出生1天的老鼠体内这种蛋白质的浓度较高,他认为外界刺激--如探索一个新环境--和维持高标准的这种蛋白质浓度相结合帮助动物学习。“它能使动物保持幼年的特征……象孩子一样的认识事物,”他说。“啮齿类、猴子和人体内的这种东西都是一样的,而且看起来它的调节功能或多或少都有些相同之处。”
鲁登伯格的小组是用经过基因工程处理的老鼠进行实验的,这些老鼠能够产生更多的GAP-43。他说一个瑞士的研究小组培养了这些老鼠,他们使用了GAP-43基因和一点称作促进剂的相关DNA。
这些老鼠比野生老鼠行动更迅速。“这种蛋白质只有和磷酸盐在一起时才会发挥作用,”鲁登伯格说。这一添加磷酸分子的过程叫做磷化作用,这是激活多种基因的关键。他说,如果研究人员能够找到一种使人体的GAP-43发生磷化作用的方法,可能不需要进行基因工程就能帮助人类提高学习能力。这还需要进行多年的研究,但鲁登伯格说可能一些非常简单的东西就能解决问题,如食用包含某种脂肪酸的色拉油。“我们给老鼠的脑部注射了橄榄油,我们发现这样有利于GAP-43的磷化,”他说。“在饮食研究中我们发现,玉米油对于促进记忆极为有益。”
有些老鼠天生更聪明一些,鲁登伯格发现这些老鼠的GAP-43浓度很高。这证明他的研究方向是正确的。
鲁登伯格反对为想变得更聪明的人或想让自己的孩子在学校中更有优势的人生产设计药的做法。他认为,这种技术的正确使用应该是用于治疗那些患有早老性痴呆症、智力迟钝或者与年老相关的失忆患者。他说,有迹象表明,人到老年以后体内GAP-43的产量会减少。