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一直以来人们都认为基因组DNA决定着生物体的全部表型，但逐渐发现有些现象无法用经典遗传学理论解释，比如基因完全相同的同卵双生双胞胎在同样的环境中长大后，他们在性格、健康等方面会有较大的差异。这说明在DNA序列没有发生变化的情况下，生物体的一些表型却发生了改变。
近日，来自德国科研人员在一项小鼠研究中发现，体力和脑力锻炼不仅有益于大脑，还能影响未来后代的学习能力。研究证明：你的身体和精神越活跃，你所生的孩子就越聪明！这项研究发表在Cell Reports杂志上。
DOI：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.03.059
遗传的学习技能
André Fischer教授和同事们在小鼠身上发现，学习能力是通过表观遗传传给下一代的。当Fischer和同事将小鼠置于刺激环境中进行大量运动时，他们的后代也从中受益：与对照组小鼠相比，他们在评估学习能力的测试中取得了更好的结果。
他们还发现，这些啮齿类动物的海马体的突触可塑性得到了改善。海马体（Hippocampus）是大脑中对学习很重要的区域；而突触可塑性（Synaptic plasticity）是一种衡量神经细胞之间沟通能力的指标，它构成了学习的细胞基础。
研究中，科学家们还调查了哪种机制可以负责改善小鼠海马体的突触可塑性。他们关注了父亲的表观遗传，并在精子中寻找其物质基础（精子含有父系DNA和RNA）以了解这些RNA分子在学习技能遗传中的作用。
在对身心活跃的小鼠精子提取RNA并将这些提取物注射到受精卵细胞中后，他们发现，培育出的小鼠具有增强的突触可塑性和较高的学习能力。***终他们证实：体力和脑力活动对后代的认知技能有积极影响，且这种效应是通过父亲精子中的RNA介导的。
追踪负责任的RNA
在对RNA提取物注入的进一步实验中，科学家们能够更准确地识别出负责表观遗传的RNA分子。他们发现，两种所谓的microRNA分子（可以影响基因活性的控制分子）——miRNA212和miRNA132，可以解释某些遗传的学习能力。
研究人员解释，miRNA212和miRNA 132在小鼠经过体力和脑力活动后在大脑和精子中积累。Fisher说：“大概，它们是以一种非常微妙的方式改变大脑的发育，从而改善神经元之间的连接为后代带来了认知优势。”
未来研究方向
今后，研究人员打算继续调查miRNA 212和miRNA 132是否在体力和脑力活动后也在人类精子中积累。以期证明人类的研究学习能力是否可以遗传。
